沖壓模具設(shè)計(jì)

沖壓模具設(shè)計(jì)

從事模具設(shè)計(jì)的人都有這樣的體會(huì)：畫(huà)圖簡(jiǎn)單標(biāo)注尺寸難。將一張零件圖的圖形繪制正確和將一張零件圖上的全部尺寸標(biāo)注正確相比要簡(jiǎn)單得多。然而初學(xué)者中普遍存在一種“重圖形、輕尺寸標(biāo)注”的傾向，一旦進(jìn)展課程設(shè)計(jì)，所標(biāo)注的尺寸或錯(cuò)誤百出或紊亂不堪，令人難以讀圖；甚至消失螺銷釘孔錯(cuò)位致使模具無(wú)法裝配的嚴(yán)峻錯(cuò)誤，漏尺寸漏公差值等現(xiàn)象更是比比皆是。究其緣由除了平常練習(xí)少外，更為重要的是缺乏必要的方法。進(jìn)展尺寸標(biāo)注時(shí)，建議依據(jù)裝配圖上的裝配關(guān)系，用“聯(lián)系對(duì)比”的方法標(biāo)注尺寸，可有效地提高尺寸標(biāo)注的正確率，具有較好的合理性。

1.尺寸的布置方法

對(duì)于初學(xué)者消失尺寸標(biāo)注紊亂、無(wú)條件等現(xiàn)象，主要是尺寸“布置”方法不當(dāng)。要使用全部標(biāo)注的尺寸在圖面上布置合理、條理清楚，必需很好地運(yùn)籌。圖1所示的沖孔凸模固定板13的零件圖中共有近20個(gè)尺寸，其中俯視圖左側(cè)布置螺銷釘及頂桿過(guò)孔尺寸；下方布置頂桿過(guò)孔孔距尺寸、沖孔凸模12固定孔孔距尺寸、螺銷釘孔的孔距尺寸及模板的形狀直徑尺寸；上方則布置孔距的角度尺寸。主視圖上布置了沖孔凸模27和12的固定孔外形尺寸、及模板的厚度等尺寸。這種布置方法合理地利用了零件圖形四周的空白，既條理清楚、又便利了別人讀圖。

尺寸布置還要求其它相關(guān)零件圖相關(guān)尺寸的“布置地”盡量全都。如圖2所示的上墊板14中的尺寸就參照了圖7中布置方法，盡量地作到“同一尺寸在圖紙的同一地點(diǎn)消失”。如Ф9、Ф7、Ф30、Ф56、Ф80、30°、厚度14等尺寸的“布置地”根本上同圖7沖孔凸模固定板零件圖中的“布置地”一樣。這樣的尺寸標(biāo)注方式極大地便利了讀圖者。學(xué)生要確立“圖紙主要是”畫(huà)給別人看的！”的觀念，學(xué)習(xí)與借鑒本例中的尺寸布置方法。

圖1沖孔凸模固定板(材料：Q235)圖2開(kāi)制三叉型孔的上墊板(材料：45)

2.尺寸標(biāo)注的思路

要使尺寸標(biāo)注正確，就要把握尺寸標(biāo)注的“思路”。前面要求繪制所要零件圖的圖形而先不標(biāo)注任何尺寸，就是為了在標(biāo)注尺寸時(shí)能夠統(tǒng)籌兼顧，用一種正確的“思路”來(lái)正確地標(biāo)注尺寸。下面以圖3倒裝復(fù)合模為例闡述尺寸標(biāo)注的“思路”。

圖3倒裝復(fù)合模

1－下模座2、3－導(dǎo)柱4－卸料螺釘5－下墊板6－凹模固定板7－凸凹模

8－彈壓橡皮9－卸料板10－擋料頂11－推塊12、27－沖孔凸模13－沖孔凸模固定板

14－開(kāi)制三叉通孔的墊板15、25、33－圓柱銷16－上模座17、18－導(dǎo)套19－模柄

20－防轉(zhuǎn)銷21－打桿22－三叉打板23－上墊板24－頂桿26－凹模28－內(nèi)六角螺釘

29－活動(dòng)擋料銷30－半圓頭螺釘31－扭簧32－內(nèi)六角螺釘

(1)標(biāo)注工作零件的刃口尺寸

依據(jù)模具設(shè)計(jì)法則，先標(biāo)注基準(zhǔn)件上刃口尺寸(即沖孔凸模和落料上的刃口尺寸)，再標(biāo)注對(duì)應(yīng)件上的刃口尺寸(即凸凹模上的刃口尺寸)；但符合模中也可將凸凹模作為基準(zhǔn)件，凸模、凹模作為對(duì)應(yīng)件進(jìn)展尺寸標(biāo)注。全部零件圖的圖形繪好后，先找出本模具的工作零件即凸凹模7、沖孔凸模12和27、落料凹模26，把著三張圖紙對(duì)比起來(lái)，根據(jù)尺寸布置后安排好的“地點(diǎn)”標(biāo)注刃口尺寸。這樣可保證刃口尺寸標(biāo)注的正確性。

(2)標(biāo)準(zhǔn)想關(guān)零件的相關(guān)尺寸

相關(guān)尺寸正確，各模具零件才能裝配組成一幅模具，必需保證正確。在上模局部，相關(guān)尺寸的標(biāo)注建議根據(jù)“自上而下”的挨次進(jìn)展。先從工作零件凹模26開(kāi)頭，觀看裝配圖6，與該零件模具相關(guān)的零件有內(nèi)六角螺釘24、銷釘25推塊11、沖孔凸模13，應(yīng)從分析著些相關(guān)關(guān)系入手進(jìn)展“相關(guān)尺寸”的標(biāo)注。

凹模26與銷釘25成H7/m6協(xié)作，故銷釘孔直徑為Ф8H7。銷釘25要通過(guò)26、13、14、16等模板，其中與26與16成H7/m6協(xié)作，因此上模座16上銷釘孔直徑也應(yīng)為Ф8H7，可馬上在上模座16的零件圖上標(biāo)出該尺寸。而銷釘通過(guò)13、14模板的孔是應(yīng)有0.5～1mm的間隙，因此13、14上相應(yīng)的過(guò)孔直徑為Ф9，也應(yīng)在相應(yīng)的圖紙上馬上標(biāo)出。

凹模26與3個(gè)M8的內(nèi)六角螺釘24是螺紋連接，因此凹模26的圖紙上對(duì)應(yīng)螺紋孔應(yīng)標(biāo)注為3-M8；螺釘24也同過(guò)16、13、14、16等模板，其中與13、14、16上的過(guò)孔也有0.5～1mm的間隙，相應(yīng)的圖紙上應(yīng)馬上標(biāo)注Ф9，各模板上的螺紋孔距均為Ф9，各模板上的螺紋孔距均為Ф56一并標(biāo)出。

凹模26還與推塊11相關(guān)。從裝配關(guān)系知：推塊11的形狀應(yīng)與凹模洞口全都，只是尺寸比洞口尺寸小，四周有0.2～0.6mm的間隙，按這一關(guān)系找出推塊11的零件圖紙，標(biāo)上推板的形狀尺寸。為了保證推塊11完全將工件推出凹模26，推塊的推料段高度是8.5mm。推塊尺寸的標(biāo)注見(jiàn)圖4。

圖4推塊(材料：45)圖5沖孔凸模(材料：T10A)

標(biāo)注完凹模與凸模相關(guān)零件上相關(guān)尺寸后，再標(biāo)注沖孔凸模固定板13上相關(guān)零件的相關(guān)尺寸……，直至上模中全部零件的相關(guān)尺寸標(biāo)注完畢。再舉一例進(jìn)一步說(shuō)明相關(guān)尺寸的標(biāo)注。裝配圖中的沖孔凸模27與沖孔凸模固定板13和推塊11相關(guān)；其中沖孔凸模固定板13相應(yīng)處為一吊裝固定臺(tái)階孔，大孔高度與凸模吊裝段等高，即同為3mm，孔徑應(yīng)比凸模臺(tái)階直徑大出0.5～1mm，是22.5mm；小孔與凸模固定段成H7/m6的協(xié)作，即沖孔凸模固定板13上的小孔直徑應(yīng)為Ф18.5，而推塊11上開(kāi)制的凸模過(guò)孔應(yīng)比凸模刃口局部直徑大出0.5～1mm，實(shí)際為Ф18.8mm。上述尺寸應(yīng)依次同時(shí)標(biāo)注。沖孔凸模27的零件圖見(jiàn)圖5。

(3)補(bǔ)全其它尺寸及技術(shù)要求

這個(gè)階段可逐張零件進(jìn)展，先補(bǔ)全其它尺寸，例如輪廓大小尺寸、位置尺寸等；再標(biāo)注各加工面的粗糙度要求及倒角、圓角的加工狀況，最終是選材及熱處理，并對(duì)本零件進(jìn)展命名等。

3其它尺寸標(biāo)注問(wèn)題

3.1.簡(jiǎn)單型孔的尺寸標(biāo)注

外形越簡(jiǎn)單，尺寸就越多，由此造成的標(biāo)注困難是初學(xué)者設(shè)計(jì)沖壓模時(shí)的主要障礙。圖6所示的凸模零件，因洞口外形的尺寸繁多而消失標(biāo)注困難。有兩個(gè)解決方法：一是放大標(biāo)注法。將凹模零件圖適當(dāng)放大后再標(biāo)注尺寸；二是移出放大標(biāo)注法。將簡(jiǎn)單的洞口型孔單獨(dú)移至零件圖外面的適合位置，再單獨(dú)標(biāo)記繁多的型孔尺寸，而零件圖內(nèi)僅標(biāo)注型孔圖形的位置尺寸即可。圖6中采納了移位標(biāo)注法。

圖6簡(jiǎn)單模洞口的移位標(biāo)注圖7沖壓件未注公差尺寸的偏差方向推斷

推斷沖壓件上未注公差尺寸的偏差方向。采納“入體原則”、可先畫(huà)出該沖壓件的假想磨損圖。圖7所示工件的假想磨損圖用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出，再依據(jù)以下方法進(jìn)展推斷。如該尺寸磨損后變小為負(fù)偏差；變大為正偏差；不變則為正負(fù)偏差。

沖壓件未注公差協(xié)作尺寸極限偏差一般為IT12～I(xiàn)T14，常用IT14。若該沖壓件使用時(shí)與其它工件并無(wú)裝配關(guān)系，則未注公差尺寸的偏差方向及極限偏差可按國(guó)際GB/T15055-94圓角半徑等的極限偏差分為f(fine周密級(jí))、m(medium中等級(jí))、c(coarse粗糙級(jí))、v(verycoarse最粗級(jí))四個(gè)公差等級(jí)。一般可選用c級(jí)。表1、表2、表3級(jí)表4分別列出了GB/T15055-94中的有關(guān)內(nèi)容，供設(shè)計(jì)者參考。

3.2.其它模板上型孔的配制標(biāo)注

在進(jìn)展凹模洞口的刃口尺寸計(jì)算時(shí)如何處理半徑尺寸R？實(shí)踐中視對(duì)R的測(cè)量手段以及使用要求而定，如有能準(zhǔn)確測(cè)定R值的量具，則需對(duì)R值進(jìn)展刃口尺寸的計(jì)算；如僅有靠尺等常規(guī)測(cè)量工具，則對(duì)R進(jìn)展刃口尺寸計(jì)算并在凹模圖上標(biāo)注計(jì)算結(jié)果就無(wú)必要，可在凹模圖山標(biāo)注原注R值。

由于凸模形狀、凹模洞口及其它模板上相應(yīng)的型孔都是在同一臺(tái)線切割機(jī)床上用同一加工程序，依據(jù)線切割機(jī)床的“間隙自動(dòng)補(bǔ)償”功能使起在線切割機(jī)床的割制過(guò)程中自動(dòng)配制肯定的間隙而成。因此其它模板上型孔可按上述配制加工的特點(diǎn)進(jìn)展標(biāo)注，即簡(jiǎn)潔明晰、又符合模具制作的實(shí)際。以圖13為例，凸模固定模板按配制法特點(diǎn)進(jìn)展標(biāo)注時(shí)，僅需在模板內(nèi)標(biāo)注型孔的位置尺寸，而型孔的外形尺寸則在圖紙的適當(dāng)位置加注：“型孔尺寸