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防護(hù)罩冷沖壓模具設(shè)計(jì)
摘 要
以防護(hù)罩冷沖壓模具設(shè)計(jì)為例，結(jié)合其模具設(shè)計(jì)特有工藝性，進(jìn)行了工藝性分析，并分析了成形過(guò)程的三種不同的沖壓工藝方案，從理論探討及實(shí)驗(yàn)上提出了最佳工藝方案。介紹了模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)分析、工作原理；并對(duì)模具的各部分主要尺寸進(jìn)行理論運(yùn)算，以確定各沖模的尺寸；對(duì)沖裁模從設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行了詳細(xì)闡述，簡(jiǎn)要分析了模具關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)及加工工藝。實(shí)踐證明，模具結(jié)構(gòu)能很好地滿足零件的精度要求，不僅模具結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，而且受力均勻。
關(guān)鍵詞:防護(hù)罩冷沖壓模具 工藝性分析 沖裁模 裝配工藝
Safety mask cold stamping mold design
Abstract
Take the safety mask cold stamping mold design as the example, unifies its mold design unique technology capability, has carried on the technological analysis, and has analyzed the forming process three different ramming craft plan, proposed the best craft plan from the theory discussion and the experiment. Introduced the mold design main point, the structure analysis, the principle of work; And carries on the theory operation to the mold various part of main dimensions, by determined dies respectively size; From designed to the punching die and so on has carried on the detailed elaboration to the spare part processing craft as well as the assembly craft, has briefly analyzed the mold essential spare part design and the processing craft. The practice proved that, the mold structure can satisfy the components well the precision request, not only mold structure bilateral symmetry, moreover the stress is even.
Key word: Safety mask cold stamping mold design processing analysis drawing die assembling process
緒論
沖壓是使板料經(jīng)分離或成行而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工成為冷沖壓。
一 、冷沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批生產(chǎn)同行產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。
目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成行工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)學(xué)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、儀器、儀表等產(chǎn)品，有60%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；而自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱及電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，有90%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；甚至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來(lái)完成。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專用的工藝設(shè)備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。
二、冷沖壓模具的發(fā)展和現(xiàn)狀
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展、模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、車、電子儀器、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)、蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20世紀(jì)50年代中期以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，根據(jù)用戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從1955年到1965年，人們通過(guò)對(duì)模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性加工工藝及原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到速猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向使用化的方向推進(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動(dòng)模具。其代表是五十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間，日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級(jí)”而占到了世界工業(yè)的最先列。從20世紀(jì)70年代中期至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成行模擬技術(shù)的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。
我國(guó)模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來(lái)的。從那時(shí)到20世紀(jì)50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡(jiǎn)單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國(guó)大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。此后直到20世紀(jì)70年代末，由于錯(cuò)過(guò)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國(guó)的模具業(yè)沒(méi)有跟上世界發(fā)展的步伐。20世紀(jì)80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國(guó)先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國(guó)成功地復(fù)制了一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具的國(guó)產(chǎn)化雖然使我國(guó)模具制造水平逐漸趕上了國(guó)際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。
我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)從20世紀(jì)80年代起步，長(zhǎng)期處于低水平重復(fù)開發(fā)階段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、NC軟件等，自主開發(fā)的軟件缺乏通用性，商品化價(jià)值不高，對(duì)許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益不顯著。針對(duì)上述情況，國(guó)家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，“九五”期間我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近10%，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。
我國(guó)模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差、就總量來(lái)看，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國(guó)家有關(guān)部門進(jìn)一步部署：全面分析我國(guó)模具行業(yè)的現(xiàn)狀和差距，提出發(fā)展思路和建議以及政策措施。相信在政府的大力支持下，通過(guò)本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。
防護(hù)罩冷沖壓模具設(shè)計(jì)
工件名稱：防護(hù)罩
工件簡(jiǎn)圖：如圖一
生產(chǎn)批量：中批量
材料厚度：1.5mm
材 料：08鋼
要 求: 確定該零件沖壓成形工藝，設(shè)計(jì)沖壓成形模具。即做出該零件的沖孔及落料工藝.
圖1 防護(hù)罩
一 沖壓工藝性分析
防護(hù)罩一般用于機(jī)床、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備上, 起到防塵和保護(hù)設(shè)備的作用.該作屬于典型圓筒形有凸緣件拉深,形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所有尺寸均為一般公差,即線性尺寸的未注公差.也就是所有尺寸均為自由公差,對(duì)工件厚度變化也沒(méi)有作要求,只是該零件用于另一設(shè)備上,通過(guò)計(jì)算可得其相關(guān)尺寸見(jiàn)圖示.
該零件是薄壁細(xì)對(duì)稱殼體零件，可采用1.5mm厚的08鋼板沖成，保證了足夠的剛度和強(qiáng)度。
二 沖壓工藝方案的確定
該工件包括落料、拉深、翻邊、切邊、沖孔兩個(gè)基本工序,現(xiàn)只做沖孔、落料兩個(gè)基本工序。經(jīng)分析可以有以下三種工藝方案:
方案一:先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn).
方案二:沖孔一落料復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn).
方案三:沖孔，落料沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn).
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)和客戶的要求.所以此方案不可取.方案二只需要一副模具,生產(chǎn)效率明顯要比方案一好,盡管模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,模具制造并不困難.
方案三也只需要一副模具,生產(chǎn)效率高,但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,送進(jìn)操作不方便,加之工件尺寸偏大.通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較,該零件若能一次沖孔，切邊,則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳
三 主要設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 毛坯尺寸的計(jì)算
根據(jù)表面積相等原則,用解析法求該零件的毛坯直徑D.(公式見(jiàn)表4.3.3 常用旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料直徑的計(jì)算公式)
當(dāng)r不等于R時(shí),毛坯直徑
D=
=
=
3.2 排樣及相關(guān)計(jì)算
因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)模具沖壓工件落料、拉深、翻邊之后續(xù)沖壓，所以不需要對(duì)其排樣。
該模具采用復(fù)合模，模具擬采用彈性卸料，下出件．沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：
落料力的計(jì)算：
查表1.3.6得
式中：
F－沖裁力 L－沖裁周長(zhǎng)（L=）
t－材料厚度 ?。辜魪?qiáng)度
Ｋ－系數(shù)（一般取1.3）
沖孔力：
壓邊力：
壓邊力太小，防皺效果不好。壓邊力太大，會(huì)增加
傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng)力，實(shí)際應(yīng)用中，在保證變
形區(qū)不起皺的前提下盡量用小的壓邊力。
Ｐ－單位面積壓料力（查表?。?０）
凹模圓角半徑
沖壓工藝總力：
卸料力的計(jì)算：
－卸料力系數(shù)（查表取0.04）
頂件力的計(jì)算：
推件力的計(jì)算：
壓力機(jī)公稱壓力
壓力機(jī)的公稱壓力要大于或等于各種沖壓工藝力的總和。
++＝105809.3N
3.3 沖壓工序壓力計(jì)算
該模具擬采用正裝復(fù)合模,固定卸料與頂件,具體壓力計(jì)算見(jiàn)上面所示.另外,為了解決起皺問(wèn)題,生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置.常用的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拉深過(guò)程中是否可能發(fā)生起皺,在實(shí)際生產(chǎn)中可按表4.4.4來(lái)判斷是否起皺和采用壓料裝置.根據(jù)沖壓總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度,初選開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25.
3.4 工作部分尺寸計(jì)算
由于沖模加工方法不同,刃口尺寸的計(jì)算方法也不同,基本上可分為兩類,一類是按凹模與凸模圖樣分別加工法,二是凸模與凹模配作法.第一類加工方法主要適用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的工件,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對(duì)簡(jiǎn)單,精度容易保證,所以采用分別加工.設(shè)計(jì)時(shí),需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差.
3.4.1 落料部分刃口尺寸計(jì)算：
設(shè)工件的尺寸為,根據(jù)計(jì)算原則,落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn).首先確定凹模尺寸,使凹模的基本尺寸接近或等于輪廓的最小極限尺寸;將凹模尺寸去最小合理間隙值即得到凸模尺寸.
查表2.3.3得,
則：
查表2.4.1得,
查公差書表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差如下:
由公差表查得為IT12級(jí)，則。取X=0.75
設(shè)凹、凸模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則：
==
上式中:---------落料凹、凸尺寸;
----------落料件的最大極限尺寸;
--------------工件的制造公差;
------------最小合理間隙;
x--------------磨損系數(shù)
----------凸凹模的制造公差;
模具制造公差是查表2.4.1所得,滿足
按未注公差
校核：
按未注公差
校核：
3.4.2 沖孔
設(shè)沖孔件尺寸為，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。
查公差書表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差如下:
由公差表查得為IT12級(jí)，則。取X=0.75
設(shè)凹、凸模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則：
查表2.3.3得,
.查表4.8.3得
==
==
上式中, ------------凹凸模的尺寸;
--------------沖孔內(nèi)徑的最小極限尺寸;
-----------------零件的公差
--------------凹凸模制造公差
------------最小合理間隙;
卸料橡膠的設(shè)計(jì)
卸料板的工件行程
————凸模凹進(jìn)卸料板的高度1.5mm
————凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2.5mm
=1.5+1.5+2.5=5.5mm
橡膠的工作行程：
為凹模修模量，取5mm
=5.5+5=10.5mm
橡膠的自由高度
橡膠的預(yù)壓縮量
每個(gè)橡膠承受的載荷
=639669N
則選用4個(gè)圓筒形橡膠
橡膠的外徑
d為圓筒形橡膠內(nèi)徑，取d=13 p=0.5Mpa
校核橡膠自由高度
≤=0.525≤15
橡膠的安裝高度
四 模具的總體設(shè)計(jì)
4.1模具類型的選擇
分析沖壓工藝性，采用復(fù)合模具生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)容易制造，模具類型為落料－沖孔復(fù)合模。
4.2定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖锹淞稀睢吅蟮墓ぜ?所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板(本副模具固定卸料板與導(dǎo)料板一體),定位用定位銷.
4.3卸料、出件方式的選擇
模具中采用彈性卸料裝置，倒裝復(fù)合模，在拉深完成后，由推桿將工件從凸凹模型腔中推出，用壓力機(jī)工作臺(tái)下標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力
4.4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,該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式.
五 主要零部件設(shè)計(jì)
5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于工件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu),為了防止淬火變形,其材料均為CrWMn。沖孔凸模、落料凸模和凸、凹模如零件圖所示.
5.1.1 落料凸模
結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工。1個(gè)M8螺釘和一個(gè)直徑為8的銷釘將凸模固定在凸模固定板上，與凸模固定板的配合可按。其總長(zhǎng)度可按下列公式計(jì)算：
———凸模固定板厚度
————卸料板厚
————料厚
————增加厚度
5.1.2沖孔凸模
因?yàn)樗鶝_孔均為圓形，而且都不屬于特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用直通式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換,應(yīng)使沖孔凸模的端面比落料凹模端面低.
為刃口尺寸
如圖所示：
5.1.3凹模采用整體凹模,
因?yàn)樗鶝_的孔形狀都較規(guī)則簡(jiǎn)單,各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計(jì)算如下：
凹模厚度: 查表2-39得。
凹模壁厚:取
凹模寬度:
凹模長(zhǎng)度:(送料方向)
凹模輪廓尺寸為。
5.2 其它零部件的設(shè)計(jì)與選用
5.2.1卸料板的設(shè)計(jì):
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為20mm。
卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為40-45HRC。
5.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用:
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱直徑為12mm，螺紋部分為。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。
查表2.9.6.根據(jù)材料厚度可得落料凹模的最小壁厚為3.8.取壁厚為4.5.又知落料凹模的刃口尺寸為331.35.所以落料凹模最大直徑為340.35.
模架選項(xiàng)用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架,可承受較大的沖壓力.為防止裝模時(shí),上模誤轉(zhuǎn)裝配,對(duì)模架中兩對(duì)導(dǎo)柱與導(dǎo)套作粗細(xì)不等:
導(dǎo)柱d/mmL/mm分別為Φ45260,Φ48260;導(dǎo)套Φ4513661,Φ4813665.
最大高度=350mm
最小高度=305mm
上模座厚度取40mm.
下模座厚度取55mm.
固定卸料板厚度取15mm.
下固定板厚度取30mm.
上模墊板厚度取10mm.
下模墊板厚度取20mm.
模具閉合高度:
=(40+20+64+95+30+10+55-2)
=312mm
式中:----------凸凹模的高度, =64mm;
-----------凹模的厚度, =95mm;
------------凸.凹模進(jìn)入落料凹模的深度,=2mm.
六 沖壓設(shè)備的選定
由于模具的閉合高度和滑塊的最小行程應(yīng)該大于拉深件高度的2倍,應(yīng)該選項(xiàng)用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-80.J23-80的最大閉合高度為380,所以可以使用.
J23-80壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)：
公稱壓力：800KN
滑塊行程：140mm
最大閉合高度：380mm
最大裝模高度：380mm
工作臺(tái)尺寸： 480770mm
墊板尺寸： 50X200mm
模柄孔尺寸： 60X75mm
最大傾斜角度：
七 沖裁模零件制造
7.1 沖裁模凸、凹模技術(shù)要求及加工特點(diǎn)
沖裁屬于分離工序，沖裁模凸模，凹模帶有鋒利的刃口，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，熱處理后的硬度達(dá)到,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,工作表面粗糙度在值為；
(3): 凸、凹模工作端帶有鋒利的刃口，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加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用線切割方法。
7.2凸、凹模加工
凸模和凹模的加工方案根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算方案的不同，一般有分開加工和配合加工兩中，其加工特點(diǎn)如下：
7.2.1 分開加工
方案一：凸、凹模分別按圖紙加工至尺寸要求，凸模和凹模之間的沖裁間隙是由凸、凹模的實(shí)際尺寸之差來(lái)保證。使用范圍如下所示：
(1)：凸、凹模刃口形狀簡(jiǎn)單，特別是圓形。直徑一般大于時(shí)，基本用此法；
(2)：要求凸?；虬寄＞哂谢Q性；
(3)：成批生產(chǎn)時(shí)；
(4)：加工手段比較先進(jìn)，分開加工不難保證尺寸精度時(shí)。
7.2.2 配合加工
方案二：先加工好凸模，然后按此凸模配作凹模，并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。
方案三：先加工好凹模，然后按此凹模配作凸模，并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。使用范圍如下所示：
(1)：刃口形狀一般比較復(fù)雜時(shí)。非圓形沖孔模。可采用方案二；非圓形落料模，可采用方案三。
7.2.3 其他模具零件的加工
模具零件除工作型面外，還有模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、固定板、卸料板等其他模具零件，它們主要是板類零件、軸類零件和套類零件等。其他模具零件的加工相對(duì)于工作型面零件要容易些，在這里不再詳細(xì)介紹。
八 沖裁模的裝配
8.1模具的裝配
模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法，將符合圖樣技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過(guò)程中，既要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度。因此，模具裝配是實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過(guò)程，是模具制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量，模具的使用與維修和模具壽命
根據(jù)級(jí)進(jìn)模的裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下：
8.1.1 凸、凹模裝配
(1)：裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
(2)：將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。
8.1.2 凸模裝配
以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏靼寄７謩e壓入凸模固定板7的孔形中，并擠緊牢固
8.1.3 裝配下模
(1)：在下模座1上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模2、導(dǎo)料板3；
(2)：在下模座1、導(dǎo)料板3，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；
(3)：在下模座1、導(dǎo)料板3、凹模2、活動(dòng)擋料銷13、彈簧14安裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘
8.1.4 裝配上模
(1)：在已經(jīng)調(diào)整好的下模上放等高墊鐵，再在凹模上放如0.12的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；
(2)：預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔。
(3)：用螺釘將固定板組合、墊板8、上模座連接在一起，但不要擰緊；
(4)：將卸料板5套裝在已經(jīng)裝入固定板的凸模上，裝上橡膠9和卸料螺釘6，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約；
(5)：復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；
(6)：安裝導(dǎo)正銷4、承料板15；
(7)：切紙檢查，合適后打入銷釘。
8.2 模具裝配特點(diǎn)
模具裝配屬單件生產(chǎn)。組成模具實(shí)體的零件，有些在制造過(guò)程中是按照?qǐng)D紙標(biāo)注的尺寸和公差獨(dú)立的進(jìn)行加工的（如落料凹模、沖孔凸模、導(dǎo)套和導(dǎo)柱、模柄等），這類零件一般都是直接進(jìn)行裝配；有些在制造過(guò)程中只有部分尺寸可以按照?qǐng)D紙標(biāo)柱尺寸進(jìn)行加工，需協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸；有的在進(jìn)入裝配前需采用配制或和體加工，有的需在裝配過(guò)程中通過(guò)配制取得協(xié)調(diào)，圖紙上標(biāo)柱的部分尺寸只作為參考（如模座的導(dǎo)套或?qū)е萄b孔，多凸模固定板上的凸模固裝孔，需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等）。
因此，模具裝配適合于采用集中裝配，在裝配工藝過(guò)程上多采用修配法和調(diào)整裝配法來(lái)保證裝配精度。從而實(shí)現(xiàn)能用精度不高的組成零件，達(dá)到較高的裝配精度，降低零件加工要求。
8.3 裝配技術(shù)要求
沖裁模裝配后，應(yīng)達(dá)到下述主要技術(shù)要求：
(1)：模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8050――1999《沖模模技術(shù)條件》、JB/T8071――1995《沖模模架精度檢查》）的規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求?！?
(2)：裝配好的沖模，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、可靠。
(3)：凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。凸?；虬寄５墓ぷ餍谐谭霞夹g(shù)條件的規(guī)定。
(4)：定位和擋料裝置的相對(duì)位置應(yīng)符合圖紙要求。沖裁導(dǎo)料板間距離需與圖紙規(guī)定一致；導(dǎo)料面應(yīng)與凹模進(jìn)料方向的中心線平行；帶側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板，其側(cè)壓應(yīng)滑動(dòng)靈活，工作可靠。
(5)：卸料和頂件裝置的餓相對(duì)位置應(yīng)符合技術(shù)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(shí)卸下和順利頂出。
(6)：緊固件裝配應(yīng)可靠。螺栓螺紋旋入長(zhǎng)度在鋼件連接時(shí)應(yīng)不小于螺栓的直徑，鑄件連接時(shí)應(yīng)不小于1.5倍螺栓直徑；銷釘與每一個(gè)零件的配合長(zhǎng)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。
(7)：落料孔或出料槽應(yīng)暢通無(wú)阻，保證制件回廢料能自由排出。
(8)：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。
(9)：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)符合技術(shù)要求。
(10)：模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
8.4 裝配的工藝要點(diǎn)
在模具裝配之前，要認(rèn)真研究模具圖紙，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，制定合理的裝配方案，并對(duì)提交的零件進(jìn)行檢查，除了必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求外，還應(yīng)滿足裝配工序?qū)Ω黝惲慵岢龅囊螅瑱z查無(wú)誤方可按規(guī)定步驟進(jìn)行裝配。裝配過(guò)程中，要合理選擇檢測(cè)方法及測(cè)量工具。
沖模裝配工藝要點(diǎn)是：
(1)：選擇裝配基準(zhǔn)件。裝配時(shí)，先要選擇基準(zhǔn)件。選擇基準(zhǔn)件的原則是按照模具主要零件加工時(shí)的依賴關(guān)系來(lái)確定?？梢宰鳛檠b配基準(zhǔn)件的主要有凸模，凹模，凸、凹模，導(dǎo)向板及固定板等。
(2)：組件裝配。組件裝配是指模具在總裝前，將兩個(gè)以上的零件按照規(guī)定的技術(shù)要求連接成一個(gè)組件。如模架的組裝，凸模和凹模與固定板的組裝，卸料與卸料機(jī)構(gòu)各零件的組裝等。這些組件，應(yīng)按照各零件所具有的功能進(jìn)行組裝，這將對(duì)整副模具的精度起到一定的保證作用。
(3)：總體裝配。總裝是將零件和組件結(jié)合成一副完整的模具過(guò)程。在總裝前，應(yīng)選好裝配的基準(zhǔn)件和安排好上、下模的裝配順序。
(4)調(diào)整凸、凹模間隙。在裝配模具時(shí)，必須嚴(yán)格控制及調(diào)整凸、凹模間隙的均勻性。間隙調(diào)整后，才能緊固螺釘及銷釘。
調(diào)整凸、凹模間隙的方法有透光法、測(cè)量發(fā)、墊片發(fā)、涂層發(fā)等
(5)：檢驗(yàn)、調(diào)試。模具裝配完畢后，必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，并要按照模具驗(yàn)收技術(shù)條件，檢驗(yàn)?zāi)＞吒鞑糠值墓δ?。在?shí)際生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，并按試模生產(chǎn)制件情況調(diào)整、修正模具，當(dāng)試模合格后，模具加工、裝配才算基本完成。
九 沖裁模的調(diào)試
模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)，通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。
9.1 模具調(diào)試的目的
模具試沖、調(diào)整簡(jiǎn)稱調(diào)試，調(diào)試的目的在于：
(1)：鑒定模具的質(zhì)量。驗(yàn)證該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合要求，確定該模具能否交付生產(chǎn)使用。
(2)：幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過(guò)試沖與調(diào)整，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后，可以在試沖過(guò)程中，掌握和了解模具使用性能，產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律，從而對(duì)產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)的工藝過(guò)程制定提供過(guò)程。
(3)：幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)。在沖模設(shè)計(jì)中，有些形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，很難在設(shè)計(jì)時(shí)，精確地計(jì)算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準(zhǔn)確的毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)，只要通過(guò)反復(fù)試沖才能確定。
(4)：幫助確定工藝和模具設(shè)計(jì)中的某些尺寸。對(duì)于形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，在工藝和模具設(shè)計(jì)中，有個(gè)別難以用計(jì)算方法確定尺寸，如拉伸的凸、凹模圓角半徑等，必須經(jīng)過(guò)試沖，才能準(zhǔn)確確定。
(5)：通過(guò)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)，有助于進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)和制造水平。
由此可見(jiàn)，模具調(diào)試過(guò)程十分重要，是必不可少的。但調(diào)試的時(shí)間和試沖次數(shù)應(yīng)盡可能少，這就要求模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量過(guò)硬，最好一次調(diào)試成功。在調(diào)試過(guò)程中，合格沖壓件數(shù)的取樣一般在20～1000件之間。
9.2 沖裁模的調(diào)試
模具調(diào)試，因類型不同、結(jié)構(gòu)不同，可能出現(xiàn)的問(wèn)題也不同，調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。
沖裁模調(diào)試的要點(diǎn)為：
(1)：模具閉合高度調(diào)試。模具與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。
(2)：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(dòng)平穩(wěn)、可靠。
(3)：凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。
(4)：定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。
(5)：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。
沖裁模試沖時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題和調(diào)整方法如下所示：
存在問(wèn)題
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡住
(1)：兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度
(2)：凸模與卸料板之間間隙過(guò)大，使搭
邊翻扭
(3)：用側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模，導(dǎo)料板
作面與側(cè)刃不平行，或側(cè)刃與側(cè)刃檔塊不密合，形成方毛刺
(1)：根據(jù)情況銼修或磨或重
裝
(2)：減小凸模與卸料板之間
間隙
(3)：重裝導(dǎo)料板，修整側(cè)刃
檔塊，消除間隙
制件有毛刺
(1)：刃口不鋒利或淬火硬度低
(2)：配合間隙過(guò)大或過(guò)小
(3)：間隙不均勻使沖件的一邊有顯著的
帶斜角的毛刺
刃磨刀口，使其鋒利；調(diào)
整凸、凹模之間間隙，使其
均勻一致
制件不平
(1)：凹模有倒錐度
(2)：頂料桿和工件接觸面過(guò)小
(3)：導(dǎo)正銷與預(yù)沖孔配合過(guò)緊，將沖件
壓出凹陷
修正擋料釘
更換頂料桿，增加與工件
接觸面積
修正導(dǎo)正銷，保持與導(dǎo)入
孔成動(dòng)配
內(nèi)孔與外形位置不正，成偏拉情況
(1)：擋料釘位置不正
(2)：落料凸模上導(dǎo)正銷尺寸過(guò)小
(3)：導(dǎo)料板與凹模送料中心線不平行，
使孔偏斜
(4)：側(cè)刃定距不準(zhǔn)
修正擋料釘
更換導(dǎo)正銷
修正導(dǎo)料板
修磨或更換側(cè)刃
卸料不正常
(1)：彈簧或橡皮的彈力不足
(2)：凹模和下模座的漏料孔沒(méi)有校正，
料被堵死而排不出來(lái)
(3)由于裝配不正確，使卸料機(jī)構(gòu)不能
正常工作，如卸料板與凸模配合過(guò)
緊或卸料裝配有傾斜現(xiàn)象而卡緊凸模
更換橡膠或橡皮
修正漏料孔
修正卸料板
凹模被漲裂
凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小。
或凹刃口深度太長(zhǎng)，積存的減數(shù)太多，脹
力太大
修正凹模刃口，消除倒
錐現(xiàn)象或減少凹模刃口長(zhǎng)
度，使沖下的件盡快漏下
結(jié)論
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，各項(xiàng)工作已基本圓滿完成。在這次設(shè)計(jì)中，我收獲很大。剛拿的這個(gè)題目時(shí)，感覺(jué)非常簡(jiǎn)單，心里想著做這種設(shè)計(jì)不會(huì)有多大麻煩，但當(dāng)真的動(dòng)起手來(lái)的時(shí)候，竟然不知所措，不知道從何下手了，當(dāng)時(shí)腦子一篇空白，感覺(jué)到問(wèn)題的嚴(yán)重性了。這是我沉下心來(lái)，對(duì)自己的題目進(jìn)行了一次審查，按照以往的經(jīng)驗(yàn)，才開始一步一步的走下去。
在設(shè)計(jì)這種模具時(shí)，對(duì)其沖裁工藝方案的確定是非常重要的。首先，中教練墊片是大批量生產(chǎn)，不能用單工序模生產(chǎn)，它的成本高，效率低，所以不能選用；其次要保證工件的精度，采用復(fù)合模生產(chǎn)也是不合理的，因?yàn)楣ぜ淖钚”诤駷榕c凸凹模的許用最小壁厚非常接近，這種模具的制造難度大，強(qiáng)度差，并且在沖壓后成品件容易留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便；最后，選定的沖裁方案為級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，它只需一幅模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件的精度也能滿足要求，是最理想的方案。
在設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)凸，凹模的尺寸的確定也是非常重要的。前面說(shuō)過(guò)，工件的形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，那么在設(shè)計(jì)凸模時(shí)要注意，在不滿足凸模時(shí)，我們要對(duì)凸模的強(qiáng)度進(jìn)行校核，檢驗(yàn)凸模能否在一次或多次的沖壓當(dāng)中而不被折斷，能否滿足使用要求。另外，模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)一些零件的設(shè)計(jì)不能草草了事，要保證其壽命和精度。
另外，還有一個(gè)問(wèn)題是我經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的思考，計(jì)算才得以解決。在設(shè)計(jì)中鉸鏈墊片時(shí)，因?yàn)楣ぜ苄?，?duì)于一些零部件的設(shè)計(jì)不是大了造成浪費(fèi)，就是設(shè)計(jì)小了不滿足使用要求，對(duì)于這些我計(jì)算了好多次，多是不滿足要求。當(dāng)時(shí)，心理的壓力很大，總覺(jué)得這個(gè)零件不能好好完成，但是任務(wù)還是要完成的，于是就靜下心來(lái)，一步一個(gè)腳印，對(duì)這個(gè)零件的相關(guān)資料進(jìn)行查詢，對(duì)于一些不懂的馬上向老師和同學(xué)請(qǐng)教。就這樣，該摘抄的摘抄，該問(wèn)的問(wèn)，時(shí)間就這樣一秒一秒的過(guò)去了，最后，終于有了一些眉目，雖說(shuō)不是很順利的完成了，但總的說(shuō)來(lái)，自己心里還是很滿意的。總算辛苦沒(méi)有白費(fèi)，這次畢業(yè)通過(guò)自己及老師和同學(xué)們的努力和幫助比較順利的落下了帷幕。
通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了很多新的知識(shí)，對(duì)于一些新的事物也有了一個(gè)更明確的看法。對(duì)于當(dāng)中所遇到的困難，該解決的對(duì)給予了解決，對(duì)于一些需要大家共同努力來(lái)更創(chuàng)新，更進(jìn)一步的就需要我們?cè)谝院蟮娜兆永锖煤门?。?duì)于一些較為困難的，我們總會(huì)有一個(gè)解決的辦法，至于什么時(shí)候能夠解決，這只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題罷了。
致謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)已漸進(jìn)尾聲，各個(gè)方面的工作已基本圓滿完成。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠按時(shí)按質(zhì)按量完成，與老師的教導(dǎo)，同學(xué)們的幫助是分不開的。在這里我衷心的謝謝他們?yōu)槲宜龀龅呐?。要知道是你們?cè)谖易罾щy，最學(xué)要幫助的時(shí)候給我伸出了雙手，使我擺脫困境；是你們?yōu)榱耸棺约旱膶W(xué)生，自己的同學(xué)能夠圓滿的完成這項(xiàng)任務(wù)而傾力相助。在這里，千言萬(wàn)語(yǔ)難已表達(dá)我心中的感激，在以后的日子里，希望各位老師在以后的工作中順順利利，開開心心，原自己的各位同學(xué)都能夠找到一份好工作，還有“專升本”的同學(xué)都能夠考上一所名牌大學(xué)，我會(huì)謹(jǐn)記這一時(shí)刻，因?yàn)檫@是我們互助互愛(ài)的結(jié)晶。
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