托簧架的級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
托簧架的級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)1.摘要沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)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。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。本文主要研究工作：利用零件特征之間的關(guān)系建立級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)模型，例如沖壓排樣設(shè)計(jì)原則；進(jìn)一步將零件的形狀特征應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建立模具模型，進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過程中表現(xiàn)出設(shè)計(jì)的不足和錯(cuò)誤，通過總結(jié)概括這些問題，可以進(jìn)行修正工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設(shè)計(jì)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。基于以上的研究工作，可以建立一套可行的、適合于零件的沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：零件 ; 級(jí)進(jìn)模 ； 排樣設(shè)計(jì)AbstractStamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process. This paper studies: The use of parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design models, such as punching with layout design principles; further components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Based on the above studies, the establishment of a viable, suitable for small parts stamping progressive die design and application in production. Key Words： Parts；Progressive Die；Layout Design目 錄1、摘要…………………………………………………………………………………………32、概論…………………………………………………………………………………………52.1 模具行業(yè)發(fā)展前景分析…………………………………………………………………52.2 模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)要分析……………………………………………………………52.3 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用………………………………………………………………72.4 沖壓的基本工序及模具 ………………………………………………………………82.5 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 …………………………………………………………93、設(shè)計(jì)方案 …………………………………………………………………………………133.1 零件的技術(shù)要求 ………………………………………………………………………133.2 零件的工藝性分析 ……………………………………………………………………133.3 沖壓工藝方案的確定 …………………………………………………………………133.4 沖裁排樣設(shè)計(jì)………………………………………………………………………….143.4.1 沖裁排樣方案的確定…………………………………………………………….143.5 搭邊的選取…………………………………………………………………………….153.6 送料步距、條料寬度及板料間距計(jì)算……………………………………………….163.6.1 送料步距………………………………………………………………………….163.6.2 條料寬度及板料間距的計(jì)算…………………………………………………….173.7 零件排樣……………………………………………………………………………….183.8 各工序的確定………………………………………………………………………….183.9 沖裁力和壓力中心的計(jì)算…………………………………………………………….193.9.1 沖裁力及輔助力..……………………………………………………………….193.9.2 壓力中心的計(jì)算………………………………………………………………….223.10 刃口尺寸的計(jì)算……………………………………………………………………….233.10.1 落料刃口尺寸計(jì)算………………………………………………………………253.11 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)…………………………………………………….253.11.1 模具類型的選擇 ……………………………………………………………….253.11.2 定位方式的選擇 ……………………………………………………………….263.11.3 卸料裝置和推件裝置的選擇 …………………………………………………273.12 工作零件的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………283.12.1 凹模的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………283.12.2 凸模的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………303.12.3 模架及組成零件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………323.13 壓力機(jī)的選取及校核………………………………………………………………….333.13.1 壓力機(jī)的選擇 …………………………………………………………………333.13.2 裝模高度的校核 ……………………………………………………………….333.14.總組裝圖……………………………………………………………………………….353.15 模具材料的選用……………………………………………………………………….353.16 模具的裝配與檢測(cè)…………………………………………………………………….363.16.1 模具的裝配 …………………………………………………………………….363.16.2 模具的檢測(cè) …………………………………………………………………….37總 結(jié) ………………………………………………………………………………………….38致 謝 ………………………………………………………………………………………….40參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………….412概論2.1模具行業(yè)發(fā)展前景分析模具應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大、已應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ＞咛岢龅母嗪透咭?，使模具工業(yè)發(fā)展速度快于其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，近幾年，市場(chǎng)總量一直在 600～650 億美元之間，而我國(guó)模具出口尚不到8％， “十一五”期間完全可以擴(kuò)大這個(gè)份額，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向日趨明顯，外資和民營(yíng)資本繼續(xù)看好我國(guó)模具行業(yè)，因此加入 WTO 后，我國(guó)模具行業(yè)機(jī)遇大于挑戰(zhàn)， “十一五”期間，國(guó)際模具市場(chǎng)前景廣闊，我國(guó)模具仍有較大發(fā)展空間。2.1.2 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)為模具行業(yè)的發(fā)展提供了宏觀支持我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)在“十一五”期間將繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度，給模具行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的宏觀支持。汽車、電子信息、家電、辦公設(shè)備、機(jī)械和建材行業(yè)、航天航空、電動(dòng)工具都是模具需求大戶，僅以家電和電子信息行業(yè)為例一臺(tái)電冰箱需用模具生產(chǎn)的零件約 150 個(gè)，共需模具約 350 套；一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)需要模具150 多套；一臺(tái)空調(diào)器，僅塑料模就需 20 套；每個(gè)型號(hào)計(jì)算機(jī)約需模具 30 多套，加上與其配套的打印機(jī)，單臺(tái)需模具 20 多副；還有筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將有幾千萬臺(tái)的市場(chǎng)。目前由于機(jī)型多為國(guó)外開發(fā)，模具進(jìn)口較多，隨著我國(guó)自行開發(fā)能力的提高，這方面的模具需求量也將大幅度增加?？梢灶A(yù)見“十一五”期間中國(guó)模具行業(yè)將在良好的宏觀環(huán)境下得到快速發(fā)展。2.2模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)要分析2.2.1 模具市場(chǎng)全球化，模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮短模具市場(chǎng)全球化是當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購(gòu)買者和生產(chǎn)商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、精度低的模具加工企業(yè)向技術(shù)相對(duì)落后、生產(chǎn)率較低的國(guó)家遷移，發(fā)達(dá)國(guó)家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度，努力簡(jiǎn)化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。2.2.2 模具 CAD/CAM 向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展軟件的功能模塊越來越齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過程。有的系列化軟件包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體 CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等；模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化使新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的 CAE 分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享；同時(shí)，隨著競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。2.2.3 我國(guó)的模具產(chǎn)品將向大型、精密、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下。另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展，新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一般為 80％左右，隨著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用和生產(chǎn)在“十一五”期間必將得到較大的發(fā)展。2.2.4 快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代的到來，人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此快速經(jīng)濟(jì)模具將有廣闊的發(fā)展前景。預(yù)計(jì) 21 世紀(jì)，用各種超塑性材料來制作模具、用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強(qiáng)物制作簡(jiǎn)易模具等生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到 75%以上?？焖俳?jīng)濟(jì)模具主要包括快速原型制造技術(shù)、表面成形制模技術(shù)、澆鑄成形制模技術(shù)、冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)、無模多點(diǎn)成形技術(shù)、KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術(shù)、模具毛坯快速制造技術(shù)等。2.3沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)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（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖壓，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。2.4 沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級(jí)進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合-級(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。2.5 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國(guó)內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá) 25mm，精度可達(dá) IT16~17 級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。(2)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50 個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2 微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá) 2~5 微米，進(jìn)距精度 2~3 微米，總壽命達(dá) 1 億次。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 15000~40000r/min） ，加工精度一般可達(dá) 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米） ，而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度） 、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣） ，因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到 300mm /min，加工精度可達(dá)±1.5 微米，表面粗糙度達(dá)2Ra=01~0.2 微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用 RPM 技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造 SSM 和熔融擠壓成形 MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3)沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá) 2000 次/min 以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需5min 時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~10 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC 萬能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來、國(guó)內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40%以下） ，標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較 多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。3設(shè)計(jì)方案3.1 零件的工藝分析圖 1 所示零件，材料為 SK7，料厚 1.0mm，一端有折 90 度彎，兩側(cè)有折 90 度型彎，中部有方孔，方孔內(nèi)有側(cè)邊折彎。零件形狀較為復(fù)雜，材料為工具鋼，硬度較高，大批量生產(chǎn)。圖 3.1 零件圖3.2 零件成型工藝分析與排樣設(shè)計(jì)3.2.1 成型工藝分析根據(jù)該工件的形狀、尺寸以及技術(shù)要求，綜合考慮可以有以下三種方案：方案一：落料，沖槽、折彎三套單工序模生產(chǎn)；方案二：落料，沖槽、折彎 1 套復(fù)合模、1 套單工序模生產(chǎn)；方案三：沖兩個(gè)導(dǎo)正孔；沖裁端部槽與尾部廢料；沖裁兩側(cè)廢料；折彎端部槽內(nèi)小彎；空工位；折彎端部、折彎兩側(cè)與切斷（將零件從載體上切下），采用 1 道 6 工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。三種方案比較見下表 2.1表 3.1 三種方案的比較模具 單工序模 復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模種類比較項(xiàng)目沖件精度 較低 可達(dá) IT10-IT8可達(dá) IT13-IT10生產(chǎn)效率 較低沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔瞎ば蜷g自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量 適合大批量模具復(fù)雜程度 較易 較復(fù)雜 復(fù)雜模具成本 較低 較高 高模具制作精度 較低 較高 高模具制造周期 較快 較長(zhǎng) 長(zhǎng)模具外形尺寸 較小 中等 較大沖壓設(shè)備能力 較小 中等 較大工作條件 一般 較好 好方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要模具數(shù)量多，生產(chǎn)率較低，誤差大，而且效率低，不滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二，雖然采用兩套模具，效率相對(duì)方案一有所提高，但是難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案三采用一套級(jí)進(jìn)模具，形位精度比方案一與二都高，且生產(chǎn)率也高。為此，采用沖兩個(gè)導(dǎo)正孔；沖裁端部槽與尾部廢料；沖裁兩側(cè)廢料；折彎端部槽內(nèi)小彎；空工位；折彎端部、折彎兩側(cè)與切斷（將零件從載體上切下），采用 1道 6 工位級(jí)進(jìn)模來完成，生產(chǎn)效率高的同時(shí)也能保證零件的精度。3.4 沖裁排樣設(shè)計(jì)3.4.1 產(chǎn)品尺寸的展開彎曲過程中，中性層纖維長(zhǎng)度是不發(fā)生變化的，然后根據(jù)彎曲前后體積不變來確定彎曲長(zhǎng)度。由于 r＞0.5t,查表可知一次彎曲兩個(gè)角的毛坯長(zhǎng)度公式長(zhǎng)度：L 1=21+5+2×3.14×2.5×90/360+15 =44.9mm寬度：L 2=18+2×2×3.14×1.5×90/360+8+8 =38.7mm3.4.2 沖裁排樣方案的確定排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣有利于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下，得到符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)重要的技術(shù)指標(biāo)之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生產(chǎn)中，沖壓件的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟(jì)效益更為突出。保證在最低的材料消耗和最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)要求的零件，同時(shí)要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)以及車間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)等情況，以選擇較為合理的排樣方案。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可以分為以下三種：（一）有廢料排樣：沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料，沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。（二）少?gòu)U料排樣：只在沖件與沖件之間或沖件與條料之間留有搭邊值，因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凹模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（三）無廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質(zhì)量較差，模具壽命較短，但材料利用率高。采用少、無廢料的排樣可以簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級(jí)低。同時(shí)，由于模具單邊受力，不但會(huì)加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。綜上分析，并考慮沖裁零件的形狀、尺寸、材料，選取有廢料排樣。3.5 搭邊的選取排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時(shí)會(huì)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：① 材料的力學(xué)性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。② 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時(shí)，搭邊要取得大值。③ 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。④ 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。表 3.2 搭邊值表圓形件或圓角 r>2t 矩形件或邊長(zhǎng) L50 或r0.1～0.5 0.045～0055 0.065 0.08>0.5～2.5 0.04～0.05 0.050 0.06>2.5～6.5 0.03～0.04 0.040 0.05鋼材料厚度mm>6.5 0.02～0.03 0.025 0.03查表 3.4 可得：卸料力：Kx＝0.045推件力：Ft=0.050頂件力：Fd=0.06總沖壓力 Fz 總沖壓力是各種沖壓工藝的總和，根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)計(jì)算，由于本模具采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模，則：Fz=F+ Kx+ Ft (3-6)=497+0.045*497+0.050*497+0.06*497=574KN3.92 彎曲力計(jì)算該零件有四個(gè)部位折彎 )/(9.02trtWFbZ????=3×0.9×16× ×1050/ (1+1.0)+ 0.9×6× ×1050/ (2+1.0)}0.120.1=24.6KNFZ----- 折彎力W----- 彎曲的寬度t----- 彎曲的厚度----- 材料的抗拉強(qiáng)度（ =1050MPa）b?b?總成形力為F=574+24.6=598.57 KN3.9.2 壓力中心的計(jì)算確定壓力中心的目的沖壓力的合力的作用名稱為模具的壓力中心。確定壓力中心的目的在于確定模柄位置，使設(shè)備和模具不受偏心載荷。壓力中心必須與模柄軸線重合或近似重合，否則沖裁時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏心沖擊，形成偏心載荷，使沖裁間隙產(chǎn)生波動(dòng)，沖模刃口磨損不均，影響沖件質(zhì)量和沖模的壽命。另外，偏心沖擊還會(huì)使沖模和設(shè)備的導(dǎo)向部分造成不均勻磨損。主要對(duì)復(fù)雜制件的落料模、多凸模沖孔以及級(jí)進(jìn)模有意義。壓力中心的計(jì)算方法求模具的壓力中心等同與求凹模刃口作用合力的作用點(diǎn)。采用空間平行力系的合力作用線的方法，即根據(jù)諸分力對(duì)某軸的力矩之和等于其合力對(duì)同軸力矩的力學(xué)原理，可以求出壓力中心。又因沖壓力與工作周長(zhǎng)或直徑成正比，故對(duì)于簡(jiǎn)單幾何形狀之刃口，如圓形、三角形及方形等，其合力中心即為圓心或形心，很容易確定。而對(duì)于形狀較為復(fù)雜的情況，壓力中心的計(jì)算與確定有計(jì)算方法與作圖法。????=??∑???1??1??1??∑???1????????=??∑???1??1??1??∑???1????X0《=-（-12×8-16×12-12×8-8×22+8×22）/（8+12+8+22+16+8）=-336/74=-4.54Y0=（-6×8+6×8+17×22+28×16+17×22）/74=1196/74=16.16ρ=(180×11×sin90) Π×90=7.1X=ρcosΨ=ρcos(180+53)=4.3Y=ρsinΨ=ρsin(55+180)=-5.7故 X=(-4.54*74+4.3*11Π+29.2*10*Π)/74+21Π=5.21Y=(16.16*74-5.7*11Π)/74+11Π=-7.13所以壓力中心為(5.21,7.13)3.10 刃口尺寸的計(jì)算因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類：（1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的工作,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。（2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核 的minaxZTA???條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。表 3.5 初始單面間隙 、maxZin08、10、3509M2、Q235Q345 40、50 65Mn材料厚度 /tminZmaxinZmaxinZmaxinZmax小于0.5極小間隙0.5 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.0300.6 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.0360.7 0.032 0.046 0.032 0.046 0.032 0.046 0.032 0.0460.8 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.0460.9 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.0631.0 0.050 0.070 0.050 0.070 0.050 0.070 0.045 0.0631.2 0.063 0.090 0.066 0.090 0.066 0.0901.5 0.066 0.120 0.085 0.120 0.085 0.120由表 3.5 確定初始單面間隙 、 的值：maxZin因 SK7 材料性能同 65Mn 類似，故Zmin=0.045mm Zmax=0.063mmZmax－Zmin＝0.063-0.045＝0.018mm表 3.6 規(guī)則形狀凸、凹模的制造偏差基本尺寸 凸模偏差 T?凹模偏差 A?基本尺寸 凸模偏差 T?凹模偏差 A?～1818～3018～300.0100.0100.0150.020120～180180～1600.0200.0300.03580～1200.0250.035160～3601360～500500～300.0350.0400.0500.0500.0600.070由表 3.6 確定 、 的值：T?A為 0.010/0mm； 為 0.010/0mm。T?3.10.1 落料刃口尺寸計(jì)算當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于 A 類尺寸第一類尺寸。它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式（4-3）??AxDA?????0ma其中 ——模具基準(zhǔn)尺寸( )m——工件極限尺寸( )max△——工件公差( )查公差表將尺寸 7 分別轉(zhuǎn)化為 7+0/0.43,查表 4.3,工件公差為 IT14，取 x=0.5 則 7+0/0.52 A1=(7-0.5×0.43)0+0.01 =6.7850+0.01以此類推：A2= (10-0.5×0.43) 0+0.01 =9.7850+0.01A3= (18.1-0.5×0.43) 0+0.01 =17.8850+0.01A4= (41.1-0.5×0.43) 0+0.01 =40.8850+0.013.11 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)3.11.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知采用級(jí)進(jìn)模，但級(jí)進(jìn)模又可分為倒裝級(jí)進(jìn)模和級(jí)進(jìn)復(fù)合模，其各自的特點(diǎn)如下表表 3.7 正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較序號(hào) 正裝 倒裝1 對(duì)于薄沖件能達(dá)到平整要求 不能達(dá)到平整要求2 操作不方便、不安全，孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動(dòng)撥料裝置即能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)。孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉3 裝凹模的面積較大，有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu)如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4 廢料不會(huì)在凸凹?？變?nèi)積聚，每次又打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹?？變?nèi)積聚，凸凹模要求又較大的壁厚以增加強(qiáng)度。該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于大批量生產(chǎn)，刃壁較薄，采用正裝比較合適，因此選用正裝級(jí)進(jìn)模3.11.2 定位方式的選擇定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置，以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)成為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）。3.11.2.1 導(dǎo)料銷的選擇 屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè)，一般設(shè) 2 個(gè)，從前向后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在左側(cè)（固定式），為標(biāo)準(zhǔn)件。3.11.2.2 擋料銷的選擇屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動(dòng)式橡膠彈頂擋料銷。其擋料銷的高度 h 查表得 h=3 ，固定擋料銷釣形 A10m表 3.8 擋料銷高度 ht0.3～2 32～3 43.11.3 卸料裝置的選擇3.11.3.1 卸料裝置的選擇常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于 0.8 的模具，后者是柔性結(jié)構(gòu)，兼m有壓料和卸料兩個(gè)作用。其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的沖模中，因此選取彈壓卸料板。彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的 =0.1C表 3.9 彈壓卸料板與凸模配合間隙值材料厚度 t＞0.5 ＞0.5～1 ＜1單面間隙 C0.05 0.1 0.15在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口 0.1～0.3 。卸料板的厚度查表m3.10。表 3.10 卸料板的厚度卸料板寬度 B材料厚≤ 50 >50～80 > 80～200度 tho H0 ho H0 ho H0～0.8 6 8 6 10 8 13>0.8～1.56 10 8 12 10 14>1.5～3 6 -- 10 20 12 --查上表得卸料板厚 T＝101.下卸料采橡膠塊作為彈性單元，彈簧的自由高度為=（1.5～3）自 由H工 作s式中 ——橡膠塊的自由高度（ mm）;自 由——工作行程與模具修磨量和調(diào)整量（4～6mm）之和。工 作s=10mm工 作則 =(1.5～3)×10mm=15 ～30mm自 由H取 =24mm。自 由橡膠塊的裝配高度為：（0.85～0.9） =20.4～21.6mm?H自 由H3.12 工作零件的設(shè)計(jì)3.12.1 凹模的設(shè)計(jì)凹模厚度的確定： kbH?——為系數(shù) k ——為凹模刃口的最大尺寸( )bm查表 3.11 選取系數(shù) =0.25k表 3.11 凹模系數(shù) k材料厚度條料寬度≤1 ＞1～3 ＞3～6≤50 0.30～0.40 0.35～0.50 0.45～0.60＞50～100 0.20～0.30 0.22～0.35 0.30～0.45＞100～200 0.15～0.20 0.18～0.22 0.22～0.30H 凹＝41.1*0.35＝14.385mm，取 15mm。凹模壁厚 C≥2*H＝2*15＝30mm;凹模外形尺寸為 100×250×35mm。凹模的刃口形式選用直筒式刃口。該凹模的厚度的全部為有效刃口高度，刃壁有斜度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如復(fù)合模、薄料落料模、級(jí)進(jìn)模等。其形狀如圖 3.7圖 3.4 落料凹模3.12.2 凸模的設(shè)計(jì)凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點(diǎn)合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，三種形式各有各的優(yōu)點(diǎn)，選擇哪種形式，還要考慮零件的形狀、尺寸、復(fù)雜程度以及零件的精度要求，以及所使用的配套設(shè)備是什么形式等諸多因素，不可以盲目的選擇，故對(duì)各種形式的特點(diǎn)做如下總結(jié)，參見各自特點(diǎn)的比較表。表 3.12 固定形式特點(diǎn)的比較固定形式 固定方法 特點(diǎn)凸模固定板固定一般采用 H7/m6 過渡配合，圓形凸模則采用凸肩固定定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困難與上模板直接連接采用螺釘，銷釘直接把凸模固定在上模板上適用于大型凸模的固定低熔點(diǎn)合金澆注固定或環(huán)氧樹脂澆注固定使低熔點(diǎn)合金或氧樹脂溶化，像粘結(jié)劑一樣固定在凸模上適用于沖裁 0.3～2 的m板料由于本工件是大批量的生產(chǎn)，且折彎圓弧有一定的精度要求，模具采用的是級(jí)進(jìn)模模，則從上表的比較中可選凸模固定板固定形式固定凸模，。沖孔凸模為圓形和異形，采取臺(tái)階式凸模，它的強(qiáng)度剛性較好，裝配修磨方便，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6 或 H7/n7）制造，最大直徑的作用是形式臺(tái)肩，以便固定，保證工作時(shí)凸模不配拉出，材料選取 Cr12,熱處理硬度為 HRC55～58。其凸模長(zhǎng)度計(jì)算公式： hthL???4321其中 h1—上墊板厚度 mh10?h2—上模固定板厚度 21h3—彈性元件厚度 20h4—卸料板厚度 10mm;t—材料厚度 t=0.8mm;h—增加長(zhǎng)度，一般選取 0～15 mmmL 642.381210 ????凸模的結(jié)構(gòu)形式如圖 圖 3.6 凸模圖3.12.4 模架及組成零件的設(shè)計(jì)該模架選用中間導(dǎo)柱方形模架，導(dǎo)向裝置安裝在模具的對(duì)稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。由標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2851.5-1990）中選取,下表 5.7 從而確定以下材和尺寸：模架材料選取結(jié)構(gòu)鋼 45#因零件凹模周邊尺寸為：250*100，如下圖 3.9 所示故以此選取模架尺寸如下：上模座的長(zhǎng)度為 270 、寬度 200 、厚度 30 。mm下模座的長(zhǎng)度為 270 、寬度 200 、厚度 30 ；最大高度為 200 、最小高度為 150 。模柄選取螺栓固定式模柄，Φ40；螺釘選用標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角螺釘，規(guī)格為 M8；導(dǎo)柱∮25×160；導(dǎo)套為∮40×35×75；應(yīng)按 6/ 5 配合；柱間的距離 220×150 ；Hhm3.13 壓力機(jī)的選取及校核3.13.1 壓力機(jī)的選擇由以上的設(shè)計(jì)、計(jì)算，確定壓力機(jī)的規(guī)格尺寸如下：查表選取國(guó)產(chǎn) JC23-80(800KN)壓力機(jī)其詳細(xì)參數(shù)如下：滑塊行程：120 毫米；滑塊行程次數(shù)：50 次/分鐘；最大裝模高度：270 毫米；裝模高度調(diào)節(jié)量：90 毫米；工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：480 毫米×710 毫米工作臺(tái)孔尺寸：Φ260 毫米；滑塊底面的尺寸（前后×左右）：280 毫米×320 毫米；模柄孔尺寸（直徑×深度）：Φ50×80 毫米；工作臺(tái)墊板尺寸：480 毫米×710 毫米×80 毫米。3.13.2 裝模高度的校核為了保證模具和壓力機(jī)相適應(yīng)，沖模的閉合高度 應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模H高度 和最小裝模高度 之間，其關(guān)系式為：maxHminH（6-1） 5101axin ????式中 ——沖模的閉模高度;——最大閉模高度;max——最小閉模高度;inH——墊板高度；1——最大裝模高度；max? ——最小裝模高度。min1H?則 ;1080i m????52751maxH=H 下模座 +H 下模墊板 +H 下模 ＋H 料厚 +H 卸料板 ＋H 彈簧 ＋H 固定板 +H 墊板 ＋H 上模座=30+10＋35+1.0+10+20+20＋10＋30=166mm有此可知 ,則所選則的壓力機(jī)符合要求。maxmin?3.14.總組裝圖圖 3.7 總組裝圖3.15 模具材料的選用利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的以下幾點(diǎn)性能。1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在 55HRC 強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形能力。2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細(xì)小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用有刮痕凹槽等4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等?？偵纤觯和?、凹模采用工作部分局部淬火硬度 HRC55-58 材料也用淬火變形小的 Cr12 模具鋼。3.16 模具的裝配與檢測(cè)3.16.1 模具的裝配復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對(duì)位置精度高，故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料沖孔復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進(jìn)行：①裝配旋入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。②將凸模裝入凸模固定板，保持與固定板端面垂直，同磨端面平齊③將凸凹模裝在固定板上，并保持與固定板端面垂直，同磨端面齊平。④確定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夾板夾緊，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺釘過孔，并保持孔位置一致。⑤劃下模板漏料孔線，加工漏料孔，按凸凹模的孔每邊加大約 1 。m⑥按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺釘過孔。⑦將帶凸模的固定板裝在上模板上，螺釘不要擰得過緊，進(jìn)行試裝合模，使導(dǎo)柱緩慢進(jìn)入導(dǎo)套，如果凸模與凸凹模的孔對(duì)的不太正，可輕輕敲打凸模固定板，利用螺釘過孔的間隙進(jìn)行調(diào)整，直至間隙均勻。此時(shí)用劃針