機(jī)電畢業(yè)設(shè)計(jì)倒裝復(fù)合沖裁模設(shè)計(jì)

1、前 言在模具設(shè)計(jì)前必須對(duì)沖裁模進(jìn)行全面分析，然后結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沖壓件的成形工藝性來(lái)確定該沖裁模的成形工藝過(guò)程。另外在沖裁模中，合理間隙的取值也非常重要，它直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量和尺寸精度，這就對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性、模具的制造技術(shù)和制造要求都提出了很大的挑戰(zhàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)的制件形狀，在本次設(shè)計(jì)中采用倒裝復(fù)合模來(lái)加工。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一個(gè)既是落料凸模，又是沖孔凹模的凸凹模。而在另一方，則裝著凸模和凹模，當(dāng)上、下模兩部分嵌合時(shí)，就能同時(shí)完成沖孔與落料，因此它不存在連續(xù)模沖壓時(shí)的定位誤差的問(wèn)題。倒裝復(fù)合模要求精度高、使用壽命長(zhǎng)，其模具的主要工作零件常采用高強(qiáng)度高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料

2、來(lái)制造，加工方法常采用慢走絲線電極電加工和成削磨削。復(fù)合模還必須有自動(dòng)送料裝置，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖壓，提高生產(chǎn)率，并減少了手工送料的誤差，提高經(jīng)濟(jì)效益。送料誤差以及能否及時(shí)地從凸模上排除工件，往往是造成復(fù)合模損壞的主要原因。因此對(duì)造價(jià)昂貴的級(jí)進(jìn)模，還必須帶有高精度的誤差檢測(cè)裝置。在多工位自動(dòng)倒裝復(fù)合模中，由于凸模通常很精細(xì)，必須加以精確導(dǎo)向和保護(hù)，因而要求卸料板能對(duì)凸模提供導(dǎo)向和保護(hù)功能。卸料板上相應(yīng)的孔必須采用高精度加工，其尺寸及相互位置必須準(zhǔn)確無(wú)誤。在沖壓過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)必須高度平穩(wěn)，因此對(duì)卸料板還要有導(dǎo)向保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要是對(duì)落料、沖孔等一些方面的分析。通過(guò)查閱各種資料，得到一些相關(guān)

3、的數(shù)據(jù)。同時(shí)在設(shè)計(jì)中還有大量的各種力的計(jì)算，不但了解了一些新的理論知識(shí)，而且還鞏固和加深我已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。隨著時(shí)代的進(jìn)步，現(xiàn)代各先進(jìn)工業(yè)化的國(guó)家的在沖壓生產(chǎn)方面都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)仍占有重要的地位。相信在以后的發(fā)展中，模具以及沖壓設(shè)備等會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。第一章 模具設(shè)計(jì)沖壓工藝是通過(guò)沖壓模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此做好模具設(shè)計(jì)是沖壓工藝的一項(xiàng)關(guān)鍵的工作。模具設(shè)計(jì)主要是確定模具的類型、結(jié)構(gòu)和模具零件的選用、設(shè)計(jì)與計(jì)算等。1、 沖模的分類沖壓件的品種、式樣很多，導(dǎo)致沖模的類型多種多樣。(1) 按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、

4、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模、成形模等。(2) 按工序組合程度可分為單工序模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模。但工序模：在一副模具中只完成一個(gè)工序。如落料模、沖孔模、彎曲模、拉深模等。級(jí)進(jìn)模：在一次行程中， 在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此對(duì)工件來(lái)說(shuō)，要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工位即幾個(gè)行程才能完成。而對(duì)模具來(lái)說(shuō)，則每一次行程都能沖出一個(gè)制件。所以級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)率相當(dāng)高。復(fù)合模： 在一次行程中, 在一副模具的同一個(gè)位置上,能完成兩個(gè)以上工序。因此復(fù)合模沖壓出的制件的精度較高,生產(chǎn)率也高。(3) 按導(dǎo)向方式可分為無(wú)導(dǎo)向的開(kāi)式模。有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模等。(4) 按卸料方式可分為剛性卸料模、彈性卸料模等。(5) 按送料、

5、出件及排除廢料的方式可分為手動(dòng)模、半自動(dòng)模、自動(dòng)模等。(6) 按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金模、鋅基合金模、薄板模、鋼帶模、聚氨酯橡膠模等。2 、沖模零件的分類凡屬模具，無(wú)論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是有固定和活動(dòng)兩部分組成、固定部分是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，稱為下模；活動(dòng)部分一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱為上模；上模隨著滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行沖壓工作。一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同，一般都有數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的零件組成。但無(wú)論其復(fù)雜程度如何，或是哪一種結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)模具零件的作用又可以分成五個(gè)類型的零件。1）、 工作零件 是完成沖壓工作的零件,如凸模、凹模、凸凹模等。2）

6、、 定位零件 這些零件的作用是保證送料時(shí)有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距,如擋料銷、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷、定位板、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。3）、卸料、推件零件 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除,以保證下一次沖壓工序的順利進(jìn)行。如推件器、卸料板、廢料切刀等。4）、導(dǎo)向零件 這些零件的作用是保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有精確的導(dǎo)向,使凸模凹模間有均勻的間隙,提高沖壓件的質(zhì)量。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等。5）、安、固定零件 這些零件的作用是使上述四部分零件連接成“整體”保證各零件的相對(duì)位置,并使模具能安裝在壓力機(jī)上。如上模板、下模板、模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷等。由此可見(jiàn),在看模具圖時(shí)，特別是復(fù)雜

7、模具，應(yīng)從這五個(gè)方面去識(shí)別模具上的各個(gè)零件。因此本次模具設(shè)計(jì)就從這五個(gè)方面著手來(lái)設(shè)計(jì)。3、定位零件 定位部分零件的作用是使毛坯(條料或塊料)送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格制件,不致沖缺而造成浪費(fèi)。(一) 定位件主要指定位板或定位銷，一般用于對(duì)單個(gè)毛坯的定位。(二) 導(dǎo)料件 主要指導(dǎo)料板和側(cè)壓板，它對(duì)條料或帶料送料時(shí)起導(dǎo)正作用。(三) 擋料件其作用是給予條料或帶料送料時(shí)以確定的進(jìn)距。主要有擋料銷、活動(dòng)擋料銷、自動(dòng)擋料銷、始用擋料銷和定距側(cè)刀等。（1）固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用的為圓頭形式。當(dāng)擋料銷孔離凹模刃口太近時(shí)， 擋料銷可移離一個(gè)進(jìn)距，以免削弱凹模強(qiáng)度，也可以采用鉤形擋料銷。. （2）活動(dòng)擋

8、料銷 這種擋料銷后端帶有彈簧或彈簧片， 擋料銷能自由活動(dòng),這種擋料銷常用在帶彈性卸料板的結(jié)構(gòu)中，復(fù)合模中最常見(jiàn)。（3）自動(dòng)擋料銷采用這種擋料銷送料時(shí)，無(wú)需將料抬起或后拉，只要沖裁后將料往前推，便能自動(dòng)擋料，故能連續(xù)送料沖壓。（4）始用擋料銷有時(shí)又稱為臨時(shí)擋料銷，用于條料在級(jí)進(jìn)模上沖壓時(shí)的首次定位。 級(jí)進(jìn)模有數(shù)各工位， 數(shù)個(gè)工位時(shí)往往就需要用始用擋料銷。始用擋料銷的數(shù)目，視級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)而定。（5）定距側(cè)刀 這種裝置是以切去條料旁側(cè)少量材料而達(dá)到擋料的目的。 定距側(cè)刀擋料的缺點(diǎn)是浪費(fèi)材料，只有在沖制窄而長(zhǎng)的制件(進(jìn)距小于68mm)和某些少、無(wú)廢料排樣,而用別的擋料形式有困難時(shí)才用。沖壓厚度較薄(

9、0.5mm)的材料而采用級(jí)進(jìn)模時(shí)，也經(jīng)常使用定距側(cè)刀。在設(shè)計(jì)中采用的是固定擋料銷，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能滿足要求，且安裝方便。考慮到此擋料銷在凹模上的安裝位置，所以，沒(méi)能采用活動(dòng)擋料銷，因?yàn)榛顒?dòng)擋料銷有彈簧裝置，需要在凹模上挖槽。(四) 導(dǎo)正銷導(dǎo)正銷多用于級(jí)進(jìn)模中，裝在第二工位以后的凸模上。沖壓時(shí)它先插進(jìn)已沖好的孔中，以保證內(nèi)孔與外形相對(duì)位置的精度，消除由于送料而引起的誤差。但對(duì)于薄料(t0.3mm)，導(dǎo)正銷插入孔內(nèi)會(huì)使孔邊彎曲，不能起到正確的定料作用，此外孔的直徑太小(d1.5)mm時(shí)導(dǎo)正銷易折斷，也不宜采用，此時(shí)可考慮采用側(cè)刀。此次模具設(shè)計(jì)采用了4個(gè)定位銷將導(dǎo)料板和凹模先固定，以免在安裝時(shí)

10、板件錯(cuò)位而引起誤差。對(duì)于上、下模座和固定板、墊板的固定也是分別采用兩個(gè)定位銷定位。本次設(shè)計(jì)的擋料件是兩塊導(dǎo)料板，它的作用是對(duì)條料送料時(shí)起著導(dǎo)正作用。導(dǎo)料板與條料的間隙為1mm。擋料件是兩個(gè)活動(dòng)擋料銷，這種擋料銷常用在彈性卸料板的結(jié)構(gòu)中，且能自由活動(dòng)。因?yàn)榫嚯x凹模刃口太近，所以，其中的一個(gè)擋料銷移離了一個(gè)進(jìn)距，這樣避免了削弱凹模的強(qiáng)度4、壓料、卸料零件（一） 推件裝置推件由剛性和彈性兩種形式。一般說(shuō)來(lái)彈性推件裝置在沖裁時(shí)能壓住制件，沖出的制件質(zhì)量較高，但彈性元件的壓力有限，當(dāng)沖裁較厚材料是推件的力量不足或使結(jié)構(gòu)龐大。剛性推件不起壓料作用，但推件力大。剛性推件要考慮不應(yīng)過(guò)多地削弱上模板的強(qiáng)度，推件

11、力應(yīng)盡可能分不均勻。有時(shí)也做成剛、彈性結(jié)合的形式，能綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)。 （二） 卸料裝置卸料裝置也有剛性（即固定卸料板）和彈性卸料板兩種形式。此外廢料切刀也是卸料的一種形式。固定卸料板卸料力大，但無(wú)壓料作用，毛坯材料厚度大于0.8mm以上時(shí)多采用。彈性卸料板的卸料力小，但有壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于材料厚度小于1.5mm的沖裁薄料。彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）和卸料螺釘組成。此結(jié)構(gòu)可裝于上模，也可裝于下模。本設(shè)計(jì)采用的是彈性卸料裝置。卸料板與落料凸模之間留有0.15mm的間隙。(三)、壓邊圈采用壓邊圈可以防止拉深件凸緣部分起皺，裝在雙動(dòng)機(jī)上的拉深模，凸模裝在內(nèi)滑塊上，壓邊

12、圈裝在外滑塊上。裝在單動(dòng)機(jī)上的拉深模，倒裝形式結(jié)構(gòu)可在下面裝彈頂器或者利用壓力機(jī)的氣墊，有較大的壓邊力和壓邊行程。本次設(shè)計(jì)中用不到壓邊圈。5、連接與固定零件（一）、模柄 中、小型沖模通過(guò)模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。通常的模柄形式有：1）壓入式模柄，它與上模座孔采用過(guò)渡配合，并且加銷釘防止轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)這種模柄的圓柱度與肩臺(tái)端面圓跳動(dòng)均有要求，上模座厚度要較大。2）旋入式模柄，通過(guò)螺紋與模座連接，用螺絲防松，裝卸方便。多用于有導(dǎo)柱的沖模。3）凸模模柄，用34個(gè)螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)多用于較大型的模具上。4）通用模柄，凸模直接裝入模柄孔中，由螺釘壓緊，便于更換凸模。5）浮動(dòng)模柄，凹球面模柄與凸球面

13、墊塊連接，裝入壓力機(jī)滑塊后，允許模柄少許傾斜，可以減少滑塊誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響。一般用帶有導(dǎo)向裝置的高精度的模具，如薄料和硬質(zhì)合金沖裁模。其缺點(diǎn)是安裝時(shí)沖模中心很難對(duì)正滑塊中心，不能糾正滑塊與模柄軸心線之間的偏離。除浮動(dòng)模柄外，其它模柄裝入上模座后，模柄的軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。本次設(shè)計(jì)所采用的模柄是壓入式模柄，其形狀簡(jiǎn)單，加工和安裝方便。本次設(shè)計(jì)中采用的是壓入式模柄，該模柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和拆卸方便。（二）、上、下模座上、下模座上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。所以模座不僅應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。模座的剛度不足，會(huì)降低沖裁

14、壽命。因此，模座要有足夠的厚度，一般取為凹模厚度的11.5倍。應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取。標(biāo)準(zhǔn)模座由對(duì)角導(dǎo)柱上、下模座，后側(cè)導(dǎo)柱上、下模座，中間導(dǎo)柱上、下模柱，滾動(dòng)導(dǎo)向上、下模座，以及無(wú)導(dǎo)柱規(guī)定的鋼板及鑄鐵模座1.1計(jì)算凸、凹模刃口尺寸落料 以凹模為基準(zhǔn)，凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖制合格制件。凸模刃口的基本尺寸按凹模刃口基本尺寸減去一個(gè)最小間隙。 沖孔 以凸模為基準(zhǔn)，凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)仍可使用。二凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個(gè)最小的間隙。 查表2-10得間隙值z(mì)min=0.34 ,z

15、max=0.39 對(duì)沖孔26mm采用凸、凹模分開(kāi)的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下： 查表2-12得凸、凹模制造公差： 凸=0.02mm 凹=0.025mm校核：zmax-zmin=0.05 凸 + 凹=0.045滿足 zmax-zmin凸 + 凹條件查表2-13得因數(shù)x=0.5按式（2-2） d凸=（d+x）0-凸=（26+0.50.24）-0.020mm=26.12-0.020mm d凹=(d凸+zmin)+凸0=（26.12+0.39）+0.0250mm=26.51+0.0250mm 對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下： 當(dāng)以凹模為

16、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。零件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，由書末附錄d中查出其極限偏差：1200-0.87 r100-0.36查表2-13得因數(shù)x為：當(dāng)0.5時(shí)，x=0.5當(dāng)1060n)和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由書末附錄c1初選出序號(hào)為68-72的彈簧,其最大工作負(fù)荷f1=1550n1060n 3 )校檢是否滿足s1s總。查書末附錄c1及負(fù)荷行程曲線，并經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到以下數(shù)據(jù)：序號(hào)h0/mmh1/mms1=h0-h1s預(yù)（f預(yù)=1060n）s總=s預(yù)+s工作+s修磨686044.515.510.518.7698058.221.81523.27012085.734.323

17、31.271160113.246.83038.272200140.559.54048.2注：s工作=t+1=3.2mm,s修磨=5mm由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，序號(hào)70-72的彈簧均滿足s1s總，但序號(hào)70的彈簧最適合因?yàn)槠渌鼜椈商L(zhǎng)，會(huì)使模具高度增加。70號(hào)彈簧規(guī)格為： 外 徑：d=45mm 鋼絲直徑：d=7.0mm 自由高度：h0=120mm 裝配高度：h2= h0- s預(yù)=120mm-23mm=97mm1.5.2主要工作零件 模架選用適用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，從右向左送料，操作方便。上模座：l/mmb/mmh/mm=25025050下模座：l/mmb/mmh/mm=250250

18、65導(dǎo) 柱：d/mml/mm=35200導(dǎo) 套：d/mml/mmd/mm=3512548 墊板厚度?。?2 mm凸模固定板厚度?。?0 mm凹模的厚度已定為：29 mm卸料板厚度取：14 mm彈簧的外露高度：54（=97-6-37）mm模具的閉合高度：h模=（50+12+20+29+2.2+14+54+65）mm=246.2 mm1.5.3模具總圖如圖2-42所示為一副倒裝復(fù)合沖裁模裝配圖。 主視圖 常取模具的工作位置，采用剖面畫法。 俯視圖和仰視圖一般是將模具的上模部分（或是下模部分）拿掉，視圖只反映模具的下模俯視（或上模仰視）可見(jiàn)部分，這是沖模的一種習(xí)慣。 側(cè)視圖和局部視圖等視圖必要時(shí)畫出

19、。 制件圖常畫在圖樣的右上角，要注明制作材料、規(guī)格以及制件本身的尺寸、公差及有關(guān)技術(shù)要求。對(duì)于由數(shù)副模具沖壓成的制件，除繪制出本工序的成品制件圖外，還要繪出上工序的半成品圖（毛坯圖一般放在左上角）。 排樣圖 對(duì)落料。復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模，必須在制件圖的下方繪出排樣圖。排樣圖上應(yīng)標(biāo)明料寬、步距和搭邊值。復(fù)雜和多工位級(jí)進(jìn)模的排樣圖，一般單獨(dú)繪制在一張圖樣上。 技術(shù)要求及說(shuō)明 一般在標(biāo)題欄上方寫出該模具的沖壓力、模具閉合高度、模具標(biāo)記、所選設(shè)備型號(hào)等要求。 列出零件明細(xì)表1-導(dǎo)套 2-擋料銷 3-上模座 4-螺釘 5-推桿6-模柄 7-推板 8-推銷 9-墊板 10-螺栓 11-銷釘 12-凸模固定板 1

20、3-推件塊 14-凹模15-凸模 16-卸料板 17-導(dǎo)柱 18-下模座 19-凸凹模 20-彈簧 21-銷釘 22-螺釘 23-卸料螺釘 24-導(dǎo)料銷圖2-42倒裝復(fù)合沖裁模第二章 模具的裝配及工作過(guò)程2.1模具的裝配（一）組件裝配 （1）將壓入式模柄裝配于上模座內(nèi)，并磨平端面。 （2）將凸模裝入凸模固定板內(nèi)，為凸模組件。 （3）將凸凹模裝入凸凹模固定板內(nèi)，為凸凹模組件。（二）確定裝配基準(zhǔn)件 落料沖孔復(fù)合模應(yīng)以凸凹模為裝配基準(zhǔn)件，首先確定凸凹模在模架中的位置。 （1）安裝凸凹模組件，加工下模座落料孔。首先確定凸凹模組件在下模座上的位置，然后用平行夾板將凸凹模組件和下模座夾緊，在下模座上劃出漏

21、料孔線。 （2）加工下模座漏料孔，下模座漏料孔尺寸應(yīng)比凸凹模漏料孔尺寸單邊大0.5-1mm。（三）安裝上模部分 （1）檢查上模各個(gè)零件尺寸是否滿足裝配技術(shù)條件要求，如推板頂出端面應(yīng)凸出端面落料凹模端面等。打料系統(tǒng)各零件尺寸是否合適，動(dòng)作是否靈活等。 （2）安裝上模、調(diào)整沖裁間隙。將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座和模柄孔內(nèi)。用平行夾板將落料凹模、空心墊板、凸模凹件、墊板和上模座輕輕加緊，然后調(diào)整凸模組件和凸凹模的沖裁間隙，以及調(diào)整落料凹模和凸凹模落料凸模的沖裁間隙?？梢圆捎脡|片法調(diào)整，并對(duì)紙片進(jìn)行手動(dòng)試沖，直至內(nèi)、外形沖裁間隙均勻。在通過(guò)平行夾板將上模各板夾緊夾牢。 （3）鉆鉸上模銷孔和螺孔。上模

22、部分通過(guò)平行夾板夾緊，在鉆床上以凹模上的銷孔和螺釘作為引鉆孔，鉆鉸銷釘孔和螺紋穿孔。然后安裝定位銷和螺釘。拆掉平行夾板。（四）安裝彈壓卸料部分 （1）安裝彈簧卸料板，將彈簧卸料板套在凸凹模上，彈壓卸料和凸凹模組件端面墊上平行墊塊，保證彈壓卸料板上端面與凸凹模上平面的裝配位置尺寸，用平行板將彈壓卸料板和下模夾緊。然后在鉆床上同鉆卸料螺釘孔，拆掉平行夾板。最后將下模各板卸料螺釘孔加工到規(guī)定尺寸。 （2）安裝卸料橡皮和定位釘，在凸凹模組件上和彈壓卸料板上分別安裝卸料橡皮和定位釘，擰緊卸料螺釘。（五）自檢 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查。（六）檢驗(yàn)（七）試沖2.2工作過(guò)程1） 板料沿導(dǎo)料板送進(jìn)模具直至碰

23、到擋料銷。2）上模向下運(yùn)動(dòng)，上、下模閉合。3）凸凹模向下運(yùn)動(dòng)沖出工件。4）上模向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)彈性卸料裝置將板料及廢料向下推出，使其落下。頂件裝置將工件頂出。5）板料再次送入，排出工件及廢料，繼續(xù)下一個(gè)工作循環(huán)。第三章 沖壓工藝分析零件簡(jiǎn)圖3.1零件及其沖壓工藝分析該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的。由表2-3、表2-5查出，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到尺寸的精度為it12it13，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.6mm。將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁工藝的要求，故決定采用沖控落料復(fù)合沖裁模加工

24、，且一次沖壓成型。3.2排樣 沖裁件在板料（條料或帶料）上的布置方法，稱為沖裁工作的排樣法，簡(jiǎn)稱排樣。 排樣設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包括選擇排樣方法，確定搭邊的數(shù)值，計(jì)算條料寬度與送料步距，畫出排樣圖，核算材料利用率。待添加的隱藏文字內(nèi)容3 合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。排樣方案是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。一、排樣原則1 材料合理利用材料利用率指沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。用下列公式表示：=ns/lb*100%式中材料利用率； l條料或板料長(zhǎng)度（mm）; b條料或板料寬度（mm）; s沖裁件面積（mm2）; n條料或板

25、料實(shí)際沖裁的數(shù)量。值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率越高。沖裁產(chǎn)生的廢料有兩種：一種是由于沖制件有內(nèi)孔而產(chǎn)生的廢料，稱之為設(shè)計(jì)廢料（也稱結(jié)構(gòu)廢料）；另一種是由于沖制件之間、制件與條料側(cè)邊之間有搭邊存在以及不可避免的料頭和料尾而產(chǎn)生的廢料，稱之為工藝廢料。2 操作安全、方便，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度3 使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命較長(zhǎng)4 排樣保證沖裁件的質(zhì)量二、排樣方法1. 有廢料排樣法在沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間，都有工藝余料搭邊的存在，沖裁是沿著沖裁件的封閉輪廓進(jìn)行。有廢料排樣法的沖裁件質(zhì)量好，模具壽命較長(zhǎng)，但材料利用率較低。2. 少?gòu)U料排樣法沿制件的部分外形輪廓切斷或沖裁，只在制件之間

26、或者只在制件與條料側(cè)邊之間有搭邊。3. 無(wú)廢料排樣法在沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊存在。這種排樣方法的沖裁件實(shí)際上是直接由切斷條料獲得，所以利用率可達(dá)85%-95%。采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一模獲得多個(gè)沖裁件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力。但是少、無(wú)廢料排樣法的應(yīng)用范圍有一定的局限性，受到工件形狀、結(jié)構(gòu)的限制，且由于條料本身的寬度公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差會(huì)直接影響沖裁件的尺寸，而使沖裁件的精度降低。同時(shí)，往往因模具單面受力而加快磨損，降低模具壽命，也會(huì)直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。為此，排樣時(shí)必須全面權(quán)衡利弊。三、排樣形式直排、斜排、對(duì)排（

27、直對(duì)排、斜對(duì)排）、混合排、多排等根據(jù)設(shè)計(jì)需要采用直對(duì)排的排樣方案如下圖所示。四、搭邊 排樣時(shí)，制件之間以及制件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱之為搭邊。雖然搭邊在沖裁工作后形成廢料，但在工藝上卻有很大作用。 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于條料送進(jìn)。 影響搭邊值大小的因素:1. 材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可以小一些，軟材料、脆性材料的搭邊值要大些。2. 零件的形狀與尺寸 制件尺寸大或有尖突的復(fù)雜形狀，搭邊值要取大些。3. 材料厚度 厚材料的搭邊值取大些。4. 送料方式及擋料方式 手工送料有測(cè)壓板導(dǎo)向的，搭邊值可以小些。搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的，由表2

28、-5所示的搭邊數(shù)值，供設(shè)計(jì)定位元件時(shí)參考。5. 卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的搭邊值小些。 由表2-16查得最小搭邊值a=3mm。 計(jì)算沖壓件毛坯面積：a=（4445+6620+1/2102）mm2=3457mm2條料寬度：b=120mm+33mm+44mm=173mm進(jìn)距：h=45mm+3mm=48mm一個(gè)進(jìn)距的利用率：=na/bh100%=23457mm2/(173mm48mm) 100%=83%第四章 選擇沖壓設(shè)備4.1常用壓力機(jī)的分類一、 機(jī)械壓力機(jī)分類臺(tái)式壓力機(jī)，開(kāi)式固定壓力機(jī)，開(kāi)式可傾壓力機(jī)，開(kāi)式底傳動(dòng)壓力機(jī)，閉式雙點(diǎn)、四點(diǎn)壓力機(jī) ， 雙盤摩擦壓力機(jī) ，液壓螺旋壓力機(jī) ，多工位自動(dòng)

29、壓力機(jī)， 切邊機(jī)， ，數(shù)控步?jīng)_沖孔壓力機(jī) ， 轉(zhuǎn)圈收縮、擴(kuò)張機(jī)， 數(shù)控沖模回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī) ，擠壓機(jī) ，開(kāi)式、閉式拉伸壓力機(jī) ，閉式單點(diǎn)壓力機(jī)。 二、液壓機(jī)類 單柱液壓機(jī) ，雙柱、四柱萬(wàn)能液壓機(jī) ，聯(lián)動(dòng)、雙動(dòng)液壓機(jī) ，校正壓裝液壓機(jī)， 粉末式形壓力機(jī)， 塑料制品液壓機(jī) ，打包壓塊液壓機(jī)， 摩擦壓力機(jī)，手動(dòng)壓力機(jī)，雙盤摩擦壓力機(jī)，氣動(dòng)壓力機(jī)，液壓壓力機(jī)，精沖壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)。4.2壓力機(jī)類型的選擇壓力機(jī)類型的選擇，主要是根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素來(lái)確定的。開(kāi)式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命和沖件的質(zhì)量。但是它成本低，且有三個(gè)方向可以操

30、作的優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中。閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能兩個(gè)方向操作,適于大中型沖壓件的生產(chǎn)。雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊,壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力幾適用于大批量生產(chǎn)。液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程,不會(huì)因?yàn)榘宀暮穸瘸疃^(guò)載,全行程中壓力恒定,但是壓力機(jī)的速度低、生產(chǎn)效率低.適用于小批量,尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞。在小批量生產(chǎn)中用來(lái)完成彎曲、成形等沖壓工件。肘桿式精壓機(jī)剛度大、滑塊行程小，在行程末端停留時(shí)間長(zhǎng)，適用于校正、校平和整形等類沖壓工序。4.3確定設(shè)備規(guī)格(1)

31、 壓力機(jī)的行程大小，應(yīng)該能保證成形零件的取出與毛坯的放進(jìn)，例如拉伸所用壓力機(jī)的行程，至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上。(2) 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，且還需留有安裝固定的余地，但過(guò)大的工作臺(tái)面上安裝小尺寸的沖模時(shí),工作臺(tái)的受力條件也是不利的。(3) 所選壓力機(jī)的封閉高度應(yīng)與沖模的封閉高度相適應(yīng)。模具的閉合高度是指上模在最低的工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離.壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機(jī),其連桿長(zhǎng)短能調(diào)節(jié)，也即壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)節(jié)，故壓力機(jī)有最大閉合高度和最小閉合高度。設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度的數(shù)值應(yīng)滿足下式： 無(wú)

32、特殊情況應(yīng)取上限值，即最好取在：,這是為了避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，螺紋接觸面積過(guò)小而被壓壞。如果模具閉合高度實(shí)在太小，可以在壓床臺(tái)面上加墊板。因?yàn)榭倝毫?27.6kn400kn80%=320kn符合所選條件， 又因?yàn)楹夏８叨葹?46.2mm，所以選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)j23-34。4.4本次設(shè)計(jì)壓力機(jī)的選擇選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)j23-34。公稱壓力：400kn滑行距離:100mm最大閉合度：330mm連桿調(diào)節(jié)量：65mm工作臺(tái)尺寸（前后mm左右mm）：460700墊板尺寸（厚度mm孔徑mm）：65220模柄孔尺寸（直徑mm深度mm）：5070最大傾斜角度：3004.5沖壓過(guò)程中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)沖裁工藝的基本運(yùn)動(dòng)是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致板料分離，然后凸、凹模分開(kāi)，卸料板把工件或廢料從凸模上推落，完成沖裁運(yùn)動(dòng)。卸料板的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的，為了保證沖裁的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，一定要讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具壽命減少。 按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開(kāi)。在不影響工件質(zhì)量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊，以使落料沖孔運(yùn)動(dòng)完成后，凹模卸料板先把工件從