凹形沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)說明書

PAGEIII目錄28052第一章緒論 128914第二章沖壓件工藝分析 234952.1材料分析 2295182.2零件結(jié)構(gòu) 2159932.3尺寸精度 36727第三章沖裁方案的確定 4312023.1沖裁工藝方案的確定 4166853.2沖裁工藝方法的選擇 4152043.3沖裁結(jié)構(gòu)的選取 45419第四章模具總體結(jié)構(gòu)的確定 6175374.1模具類型的選擇 6324344.2送料方式的選擇 6156074.3定位方式的選擇 6110884.4卸料、出件方式的選擇 6219504.5導(dǎo)向方式的選擇 625399第五章工藝參數(shù)計(jì)算 833155.1排樣方式的選擇 8286685.1.1搭邊值的確定 8251085.1.2材料利用率的計(jì)算 9180135.2沖壓力的計(jì)算 1013475.3初選壓力機(jī) 11294435.4壓力中心的確定 118543第六章刃口尺寸計(jì)算 1327236.1沖裁間隙的確定 1382526.2刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則 148179第七章主要零部件設(shè)計(jì) 153197.1凹模設(shè)計(jì) 1556887.1.1凹模外形的確定 15240997.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 1675667.1.3凹模精度與材料的確定 16222057.2卸料板的設(shè)計(jì) 17199827.2.1卸料板外型設(shè)計(jì) 1791997.2.2卸料板材料的選擇 17167657.3墊板的設(shè)計(jì) 17212977.4上下模座的選用 1718224第八章沖壓設(shè)備的校核與選定 19305458.1沖壓設(shè)備的校核 19277148.2沖壓設(shè)備的選用 1916483結(jié)論 208789參考文獻(xiàn) 21第一章緒論近年來，沖壓成形工藝有很多新的進(jìn)展，特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對平板零件進(jìn)行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、壓延、壓印等，可以進(jìn)行復(fù)雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對厚度為5~8mm以下的中板或薄板進(jìn)行加工，而現(xiàn)在可以對厚度達(dá)25mm的厚板實(shí)現(xiàn)精密沖裁，并可對σb>900MPa的高強(qiáng)度合金材料進(jìn)行精沖。由于引入了CAE，沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程的模擬與分析，以實(shí)現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在沖壓毛坯設(shè)計(jì)方面也開展了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，可以對排樣或壓延毛坯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。為了滿足制件更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢，發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具（如軟模和低熔點(diǎn)合金模等）、通用組合模具和數(shù)控沖壓設(shè)備等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高強(qiáng)度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。接線端子零件是沖壓生產(chǎn)的一個(gè)典型零件，在客車生產(chǎn)中有很強(qiáng)的作用，其模具設(shè)計(jì)有一定的實(shí)用價(jià)值。對于該制件我們利用先進(jìn)的模具生產(chǎn)提高生產(chǎn)效益、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。第二章沖壓件工藝分析圖2-1零件簡圖生產(chǎn)批量：大批量；材料：Q235材料厚度：1.8mm；未注公差：IT14。2.1材料分析表2-1部分碳素鋼抗剪性能材料名稱牌號材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度（Mpa）抗拉強(qiáng)度（Mpa）屈服點(diǎn)（Mpa）伸長率（%）碳素結(jié)構(gòu)鋼10已退火260~360330~45020032Q235已退火310~380400~47021025由上表2-1可知：Q235是碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性性能，適合要求較高的零件。綜合評比均適合沖裁加工。2.2零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，無尖角，對沖裁加工較為有利。根據(jù)該零件形狀來分析，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。2.3尺寸精度該零件上尺寸都未注尺寸公差，所以尺寸公差由公差等級表查得：對于未注公差尺寸，屬于自由尺寸，按IT14查表2-1得到：屬于A類尺寸的有：70屬于B類尺寸的有：30屬于C類尺寸的有：50通過查公差等級表，我們發(fā)現(xiàn)普通沖裁能夠滿足零件精度要求。表2-2常見零件公差等級表公差等級IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/μm/mm≤3＞3~6＞6~10＞10~18＞18~30＞30~50＞50~80＞80~120＞120~180＞180~250＞250~315＞315~400＞400~500344567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.55第三章沖裁方案的確定3.1沖裁工藝方案的確定在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。3.2沖裁工藝方法的選擇沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序。級進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個(gè)沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機(jī)的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。其三種工序的性能見表3-1：表3-1單工序沖裁、級進(jìn)沖裁和復(fù)合沖裁性能比較項(xiàng)目單工序模復(fù)合模級進(jìn)模生產(chǎn)批量小批量中批量和大批量中批量和大批量沖壓精度較低較高較高沖壓生產(chǎn)率低，壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)工序較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個(gè)以上工序高，壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成多個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)通用性通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn)通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn)通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制造的復(fù)雜性和價(jià)格結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價(jià)格低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低沖裁較簡單零件時(shí)低于復(fù)合模根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)確定該沖裁件只需要一個(gè)工序就可完成加工，根據(jù)上述方案分析、比較，宜采用單工序模沖裁。3.3沖裁結(jié)構(gòu)的選取按照模具工作零件的安裝位置不同，分為正裝和倒裝模兩種，兩種的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍見表3-2：表3-2正裝和倒裝式的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍比較項(xiàng)目正裝（順裝）式倒裝式結(jié)構(gòu)凸模裝在上模，落料凹模裝在下模凸模裝在下模，落料凹模裝在上模優(yōu)點(diǎn)沖出的沖件平直度較高結(jié)構(gòu)較簡單缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中影響操作不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件適用范圍沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單、又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛通過對正裝和倒裝兩種方式的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍的分析比較，正裝式適合于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件。綜上所述，該制件結(jié)構(gòu)形狀簡單，精度要求較低，宜采用正裝式。第四章模具總體結(jié)構(gòu)的確定4.1模具類型的選擇由以上沖壓工藝分析可知，采用單工序模沖壓，模具類型為正裝式單工序模。4.2送料方式的選擇由于零件的生產(chǎn)批量是大批量及模具類型的確定，合理安排生產(chǎn)可采用前后自動(dòng)送料方式。4.3定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)布局采用擋料銷定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。4.4卸料、出件方式的選擇剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，主要用在沖料厚在2mm及以下厚度的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板與彈性元件、卸料螺釘組成彈壓裝置。因?yàn)楣ぜ虾駷?.8mm，卸料力一般，可采用彈性卸料裝置。4.5導(dǎo)向方式的選擇方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。但是不能使用浮動(dòng)模柄。方案三：采用四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：采用中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個(gè)方向送料。（a）（b）（c）（d）圖4-1導(dǎo)柱模架根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。由于前面和左、右不受限制，能滿足工件成型的要求。即方案二最佳。第五章工藝參數(shù)計(jì)算5.1排樣方式的選擇分析零件形狀，應(yīng)采用直排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖5-1所示。圖5-1示意圖5.1.1搭邊值的確定排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表取得。如表5-1所示：根據(jù)此表和工件外形可知L﹥50mm，可確定最小搭邊值a和a1，a取2mm，a1取1.5mm。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理表5-1搭邊a和a1數(shù)值（低碳鋼）mm材料厚度t矩形件邊長L≥50mm或圓角r≤2t的工件工件間a1沿邊a0.25以下2.83.00.25~0.52.22.50.5~0.81.82.00.8~1.21.21.51.2~1.61.32.01.6~2.01.522.0~2.52.22.52.5~3.02.52.8寬度的確定：根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動(dòng)，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。故按下式計(jì)算：Beq\o(\s\up12(0),\s\do4(-△))=（Dmax+2a）eq\o(\s\up12(0),\s\do4(-△))(5-1)式中:B-條料寬度；Dmax-條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a-側(cè)搭邊值，可參考表5-1；△-條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，見表5-2；表5-2剪料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙mm條料寬度B/mm材料厚度t/mm0~11~22~33~5~5050~100100~150150~220220~3000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3所以根據(jù)以上理論數(shù)據(jù)由公式（5-1）得出：條料寬度Beq\o(\s\up12(0),\s\do4(-△))=（Dmax+2a）eq\o(\s\up12(0),\s\do4(-△))=74-00.65.1.2材料利用率的計(jì)算沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。關(guān)于材料利用率，可用下式表示：η=A/BS×100%(5-2)式中:A-一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面；B-條料寬度；S-步距。由圖5-1和圖5-2；公式（5-2）得：A=3400(mm2)η=A/BS×100%=[3400÷(74×71.5)]×100%≈64.3(％)具體如圖5-2所示：圖5-2排樣圖5.2沖壓力的計(jì)算計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具以及檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。一般可按下公式計(jì)算：式中FP沖裁力（N）；L沖裁周邊長度（mm）；t沖裁料厚(mm)；τb抗剪強(qiáng)度（MPa）；（1）落料力計(jì)算按上式：式中：F落――落料力（N）；L――工件外輪廓周長（mm）；T――材料厚度（mm），t=1.8mm；τ――材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。材料為Q235，由查表，。根據(jù)零件圖可算落料輪廓長度L=380mm則2.落料時(shí)的卸料力的計(jì)算=KX式中卸料力（N）；落料力（N）KX卸料系數(shù)，查《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》表3-11，P57其值為0.03～0.04，取K=0.04。則=KX=0.03×246=7.38（KN）式中：沖裁力=246KN，卸料力=7.38KN，則:5.3初選壓力機(jī)壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速?zèng)_床，液壓式分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開式和閉式兩種，開式機(jī)身形狀似英文字母C，其機(jī)身前端及左右均敞開，操作可見大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會(huì)產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過2000KW。閉式機(jī)左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機(jī)身剛度好，壓力機(jī)精度高?？紤]到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值，查下表5-6初選壓力機(jī)為J23-35型壓力機(jī)。表5-6開式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù)型號J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40公稱壓力/KN100160250350400滑塊行程/mm455565100100最大閉合高度/mm180220270290330閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556065滑塊中心線至床身距離/mm130160200200250滑塊底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作臺(tái)板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直徑3040404050深度35606060705.4壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（1）對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置X0，Y0（即x=0，y=0），即為所求模具的壓力中心。單個(gè)零件的壓力中心計(jì)算如下：X0＝(L1X1+L2X2+……LnXn)／(L1+L2+……Ln)（5-7）Y0＝(L1Y1+L2Y2+……LnYn)／(L1+L2+……Ln)式中：X0-壓力中心的橫坐標(biāo)；Y0-壓力中心的縱坐標(biāo)；L-各線段的長度；X-各線段重心的橫坐標(biāo)；Y-各線段重心的縱坐標(biāo)。分析本制件圖2-1可知，該圖關(guān)于中心對稱，外輪廓為中心對稱。所以壓力中心即為工件的幾何中心。第六章刃口尺寸計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。6.1沖裁間隙的確定根據(jù)實(shí)用間隙表6-1查得材料Q235的最小雙面間隙Zmin=0.220mm，最大雙面間隙Zmax=0.320m。表6-1沖裁模初始雙邊間隙值mm材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5極小間隙（或無間隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1266.2刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則凸模與凹模配作法。（1）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)增大的尺寸第一類尺寸AAj=(Amax-x△)凸?；虬寄Ｄp后會(huì)減小的尺寸第一類尺寸BBj=(Bmin+x△)（3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸第一類尺寸CCj=(Cmin+)其中，x為磨損系數(shù)。查表得：工件精度IT10級以上x=1工件精度IT1-IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5因?yàn)楸竟ぜ叽缇鶠榛境叽?，故按IT14級精度，x=0.5。在所有的尺寸中，屬于A類尺寸的有：屬于B類尺寸的有：屬于C類尺寸的有：注：①凸?；虬寄Ｄp后將會(huì)增大的尺寸——第一類尺寸A。②凸?；虬寄Ｄp后將會(huì)減小的尺寸——第二類尺寸B。③凸?；虬寄Ｄp后會(huì)基本不變的尺寸——第三類尺寸C。其中，x為磨損系數(shù)。具體計(jì)算如表5.1。表5-1工作零件刃口尺寸計(jì)算尺寸類型公稱尺寸公式計(jì)算后尺寸備注A保證雙邊間隙為0.220-0.320。BC第七章主要零部件設(shè)計(jì)雖然各類沖裁模的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同，但組成模具的零件種類是基本相同的，根據(jù)它們在模具中的功用和特點(diǎn)，可以分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩類。設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件的定位、固定以及總體裝配方法，本套模具主要采用螺釘固定模具零件，銷釘起零件的定位作用，采用擋料銷送進(jìn)定距和導(dǎo)料銷送進(jìn)定位，無側(cè)壓裝置。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。7.1凹模設(shè)計(jì)7.1.1凹模外形的確定凹模的外形一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，如圖7-1所示。凹模各尺寸計(jì)算公式如下：凹模邊壁厚H=Kb1（7-1）凹模邊壁厚c=(1.5～2)H（7-2）凹模板邊長L=b1+2c（7-3）凹模板邊寬B=b2+2c（7-4）式中：b1-沖裁件的橫向最大外形尺寸；b2-沖裁件的縱向最大外形尺寸；K-系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表7-1。表7-1系數(shù)K值材料料寬s/mm材料厚度t/mm≤1>1～3>3～6≤500.30～0.400.35～0.500.45～0.60>50～1000.20～0.300.22～0.350.30～0.45>100～2000.15～0.200.18～0.220.22～0.30>2000.10～0.150.12～0.180.15～0.22查表7-1得：K=0.4。根據(jù)公式（7-1）可計(jì)算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb2=0.4×42=16.8（mm）根據(jù)公式（7-2）可計(jì)算凹模邊壁厚：c=(1.5～2)H=1.5×16.8～2×16.8=25.2～33.6（mm）取凹模邊壁厚為40mm。 根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長、寬的尺寸。即：L×B×H=100mm×100mm×15mm凹模外形如圖7-1所示：圖7-1凹模圖7.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇沖裁凹模刃口形式有直筒式和錐形兩種，選用時(shí)主要根據(jù)沖件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具結(jié)構(gòu)來確定。由于本模具沖的零件尺寸較大，所以采用刃口為直通式，該類型刃口強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變。7.1.3凹模精度與材料的確定根據(jù)凹模作為工作零件，其精度要求較高，外形精度為IT11級，內(nèi)型腔精度為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2um，上下平面的平行度為0.02，材料選Cr12MoV。7.2卸料板的設(shè)計(jì)7.2.1卸料板外型設(shè)計(jì)在沖壓工藝分析中已經(jīng)選擇了彈性卸料裝置，采用卸料板進(jìn)行卸料。卸料板不僅有卸料作用，還具有用凸凹模導(dǎo)向，對凸凹模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。卸料板與凸凹模的間隙值由表7-3確定，取0.15mm。卸料板與凹模的外形尺寸相同。根據(jù)凹模的尺寸100mm×100mm×15mm，從而可以確定卸料板的尺寸。卸料板的厚度為10mm。表7-2卸料板與凸凹模間隙值材料厚度t/mm＜0.50.5～1＞1單邊間隙Z/mm0.050.10.157.2.2卸料板材料的選擇卸料板主要是起卸料的作用，對它的強(qiáng)度和硬度要求較高，所以材料選擇是45鋼。45鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的質(zhì)量較好，含碳量（0.45%）波動(dòng)小，性能較穩(wěn)定。經(jīng)過熱處理（調(diào)質(zhì)）后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。7.3墊板的設(shè)計(jì)它的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，如果凸模的端部對材料的壓力超過材料的許用壓力，需在凸模端部與上模座之間加上墊板防止模具損壞。墊板外形尺寸可與凸模固定板相同，其厚度一般取3～10mm，查參考文獻(xiàn)中沖壓模具設(shè)計(jì)與制造22.5-17JB/T7643.3-1994，可得墊板尺寸為100mm×100mm×16mm。7.4上下模座的選用本模具采用后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離11mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為14mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用H7/r6的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用H7/r6的過盈配合。導(dǎo)套的長度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/r6的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳深度0.8～1.2mm，淬硬58～62HRC。上模座：L/mm=125下模座：L/mm＝125導(dǎo)柱：d/mmL/mm=22130導(dǎo)套：d/mmL/mmD/mm=227035第八章沖壓設(shè)備的校核與選定8.1沖壓設(shè)備的校核該模具的閉合高度由以下零件高度相加之和求的。該模具閉合高度：H閉=H上+H下+H墊+L+H-h（8-1）式中：L-沖孔凸模長度；H-凸凹模厚度；h-沖孔凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度h=1.5mm。根據(jù)公式（8-1）得模具的閉合高度為：H閉=H上+H下+H墊+L+H-h=163（mm）可見該模具的閉合高度在所選模具閉合高度之間，則該模架可以使用，該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)型號為J23-35的最大閉合高度為290mm，可以使用。8.2沖壓設(shè)備的選用根據(jù)模具閉合高度、沖裁力等，壓力機(jī)型號為J23-