沖模設(shè)計(jì)程序與步驟.doc

.3、 沖模設(shè)計(jì)程序與步驟3.1沖模和沖壓件的相關(guān)選擇 1）根據(jù)所提供的產(chǎn)品圖樣，分析沖壓模具的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系等要求。 2）根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，決定模具的結(jié)構(gòu)形式、選用模具的材料。 3）分析圖樣上沖壓件所用材料是否符合沖壓工藝要求。決定選擇采用條料、板料、卷料還試邊角廢料。 4）根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備情況以及沖壓件和沖壓件批量對(duì)設(shè)備的要求選擇合適的壓力機(jī)。 5）根據(jù)工廠的制造水平及裝備情況，為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 6）了解模具標(biāo)準(zhǔn)部件商品的供應(yīng)狀況。3.2 確定合理的沖壓工藝方案 1）根據(jù)對(duì)制件所作的工藝分析，確定基本的工序性質(zhì)，如切邊、沖孔、彎曲等。 2）進(jìn)行工藝計(jì)算，確定工序數(shù)目，如折彎次數(shù)等。 3）根據(jù)沖件生產(chǎn)批量和條件（材料、設(shè)備沖件精度）確定工序組合，如采用復(fù)合沖壓工序或連續(xù)沖壓工序。 4）根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)、尺寸要求等確定工序排列順序，如采用先沖孔后彎曲，還是先彎曲后沖孔。3.3 進(jìn)行工藝計(jì)算 1）計(jì)算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率。 2）計(jì)算沖壓力，其中包括沖裁力、彎曲力、拉深力、卸料力、推件力、壓邊力等，以確定壓力機(jī)。 3）選定壓力機(jī)型號(hào)、規(guī)格。 4）計(jì)算壓力中心，以免模具受偏心負(fù)荷而影響模具的使用壽命。 5）計(jì)算并確定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、墊板等）的外形尺寸以及彈性元件的自由高度。 6）確定凸凹模間隙，計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸。 7）確定拉深模的壓邊圈、拉深次數(shù)、各種中間工序模具的尺寸分配，以及半成品尺寸計(jì)算等。3.4 模具總體設(shè)計(jì)3.4.1進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定結(jié)構(gòu)件形式和標(biāo)準(zhǔn) 1）成形工作零件與標(biāo)準(zhǔn)確定： 如凸模、凹模及凸凹的結(jié)構(gòu)形式是整體、組合還是鑲拼的。圖3.1 級(jí)進(jìn)模模具結(jié)構(gòu) 2）選定定位元件：如采用定位板或擋料銷或?qū)дN等。對(duì)于級(jí)進(jìn)模，還要考慮是否用始用擋料銷、導(dǎo)正銷和定距凸模（側(cè)刃）等。緊固零件有：螺釘用于固定模具零件，而銷釘則起定位作用。卸料螺釘M8固定螺釘M8以及8銷釘。定位零件是指保證條料或毛坯在模具中的位置正確的零件。包括導(dǎo)料板（或?qū)Я箱N）、擋料銷等。 3）卸料與推件機(jī)構(gòu)及構(gòu)件的確定：卸料有剛性卸料和彈性卸料兩種形式。剛性卸料通常采用固定卸料板結(jié)構(gòu)形式，彈性卸料常采用彈簧或橡皮作為卸料元件。卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。彈性卸料板有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前可對(duì)毛坯有預(yù)壓作用，沖壓后也可使沖壓件平穩(wěn)卸料，所以這里選用彈性卸料裝置。圖3.2 彈壓卸料裝置為了得到平整的工件，模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在沖孔后可以脫離凸模，所以用橡膠為彈性元件。卸料力由聚酯橡膠提供。聚酯橡膠的自由高度取10mm。因?yàn)闆_裁材料較厚，而且有彎曲成型，所以沖壓時(shí)需對(duì)零件起壓料作用，所以選用彈壓卸料裝置。卸料板厚度一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，所以取為38mm，其外形尺寸一般與凹模相同。因?yàn)樵跊_壓過(guò)程中，凸模自然會(huì)將沖件從凹模中卸下，所以這里不需要有推件與頂出裝置。卸料板采用P20制造，淬火硬度為4045HRC。彈壓卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁模厚度按表11-2選用，這里工件厚度為2，所以卸料板與凸模間隙取0.1。 表3-3彈壓卸料板與凸模間隙值 （mm）材料厚度t0.50.511單邊間隙Z0.050.10.15 4）導(dǎo)向零件的種類和標(biāo)準(zhǔn)的確定：包括是否采用導(dǎo)向零件，采用何種形式的導(dǎo)向零件。設(shè)計(jì)中最常用的有滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。3.4.2模架種類及規(guī)格的確認(rèn) 繪制模具整體結(jié)構(gòu)草圖，初步計(jì)算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸。模架是上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的組合體。有導(dǎo)柱模模架、導(dǎo)板模模架。該模具應(yīng)選擇后置導(dǎo)柱。選用滑動(dòng)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，其結(jié)構(gòu)和尺寸都有標(biāo)注規(guī)定。導(dǎo)套內(nèi)孔有儲(chǔ)油槽，以便儲(chǔ)油潤(rùn)滑，內(nèi)孔與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合；導(dǎo)柱的兩端基本尺寸相同，公差不同。按照標(biāo)注選用時(shí)，L應(yīng)保證導(dǎo)柱的上端面與上模座的上平面之間的距離不小于1015mm，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導(dǎo)柱也不會(huì)影響模具正常工作；而下模座的下平面與導(dǎo)柱壓入端的端面之間的距離不應(yīng)小于23mm，以保證下模座在壓力機(jī)工作臺(tái)上的安裝固定；導(dǎo)套的上端面與上模座上平面之間的距離應(yīng)大于23mm，以便排氣和出油。導(dǎo)套的外徑和上模座采用過(guò)盈配合（H7/r6）；導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用過(guò)盈配合（H7/r6）。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用間隙配合，其配合間隙必須小于沖裁間隙，沖裁間隙小的一般按照H6/h5配合，沖裁間隙大的一般按照H7/h6配合。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)柱模架；另一類是是由彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。模架及其組成零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其規(guī)定了一定的技術(shù)條件。導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式分為滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種。滑動(dòng)導(dǎo)向模架的精度等級(jí)分為級(jí)和級(jí)，滾動(dòng)導(dǎo)向模架的精度等級(jí)分為0級(jí)和0級(jí)。各級(jí)對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度、上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度等都規(guī)定了一定的公差等級(jí)。這些技術(shù)條件保證了整個(gè)模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達(dá)到一定的要求，整個(gè)模具達(dá)到一定的精度就有了基本點(diǎn)保證。滑動(dòng)導(dǎo)向模架的結(jié)構(gòu)形式有4種：對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損。從而影響模具壽命。此模具一般用于較小的模架。該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的一邊。以 凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例書第231頁(yè)，得到以下數(shù)據(jù)：140*140*215mm，上模座厚度h上模取35mm，上模墊板厚度h墊取10mm，上固定板厚度h固取20mm，卸料板厚15，中墊板厚20，下固定板厚20，下模座厚度h下模取40mm，那么，該模具的閉合高度：H閉=H上模+H墊+ H固+L+H卸料+H凹+ H墊+H下模 =273mm式中：L運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度，L=7mm H凹模厚度，H=40mm h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J3350的最大裝模高度（365mm），可以使用。模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品要求確定是否采用帶導(dǎo)柱的模座。模座一般分為上、下模座，其形式基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不足，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的彈性零件和導(dǎo)向零件和導(dǎo)向零件迅速磨損，這是常見的卻又往往不為人們所重視的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座。在不能使用標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)計(jì)沖模模座時(shí)注意以下幾點(diǎn)。（1）模座的外形尺寸根據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求來(lái)確定。對(duì)于圓形模座，其直徑應(yīng)比凹模板直徑大3070mm。對(duì)于矩形模座，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模板長(zhǎng)度大4070mm，而寬度可以等于或略大于凹模板寬度，但應(yīng)考慮有足夠位置來(lái)安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模座的厚度取凹模板厚度的1.01倍，根據(jù)受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小510mm。對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座，還必須根據(jù)實(shí)際情況需要，按鑄件工藝性要求和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）所設(shè)計(jì)的模座必須與所選的壓力機(jī)工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核，如下模座尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔或墊板孔尺寸每邊大4050mm等。（3）模座材料根據(jù)工藝力的大小和模座的重要性選用，模座選用Q235結(jié)構(gòu)鋼。（4）模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為4級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)柱與導(dǎo)套安裝孔的位置尺寸必須一致，其孔距公差要