墊片沖壓級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【沖孔落料級(jí)進(jìn)模】

墊片沖壓級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【沖孔落料級(jí)進(jìn)?！?沖孔落料級(jí)進(jìn)模,墊片,壓級(jí),設(shè)計(jì),沖孔,落料級(jí)進(jìn)模 課 程 論 文 題 目 墊片沖壓級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 部 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 2014-10-20 摘 要 I 摘 要 墊片屬于典型的沖裁件，本文在分析其工藝性的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)要求， 確定采用級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計(jì)， 需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工 藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總 裝圖。 關(guān)鍵詞：墊片 級(jí)進(jìn)模 沖孔落料 II 目 錄 摘 要 ..............................................................................................................................I 第一章 緒論 ...................................................................................................................4 1.1 課題背景 ................................................................................................................4 1.2 沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀和前景 ....................................................................................4 1.2.1 沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀 .........................................................................................4 1.3 課題研究的內(nèi)容和意義 ........................................................................................6 1.4 發(fā)展方向 ................................................................................................................6 第二章 沖裁模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 .............................................................................7 2.1 任務(wù)書設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................................................................7 2.2 任務(wù)書的要求 ........................................................................................................7 2.2.1 技術(shù)要求： .....................................................................................................7 2.2.2 設(shè)計(jì)要求： .....................................................................................................7 第三章 零件的工藝性分析和方案確定 .....................................................................8 3.1 零件的工藝分析 ....................................................................................................8 3.1.1 結(jié)構(gòu)與尺寸的分析 .........................................................................................8 3.1.2 精度與斷面粗糙度分析 .................................................................................8 3.2 沖裁工藝方案的確定 ............................................................................................8 3.3 模具總體方案的確定 ..........................................................................................10 第四章 零件工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................11 4.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..................................................................................................11 4.1.1 材料利用率 ...................................................................................................11 4.1.2 排樣設(shè)計(jì) .......................................................................................................12 4.2 沖裁力 ..................................................................................................................13 4.2.1 沖裁力的計(jì)算 ...............................................................................................13 4.2.2 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 ...............................................................14 4.3 壓力機(jī)的確定 ......................................................................................................15 4.3.1 壓力機(jī)的選擇 ...............................................................................................15 4.3.1 開式壓力機(jī)機(jī)床有關(guān)參數(shù) ...........................................................................15 4.4 壓力中心的計(jì)算 ..................................................................................................16 第五章 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 ...................................................................18 5.1 凸、凹模間隙值 ..................................................................................................18 5.1.1 間隙對(duì)沖壓力和模具壽命的影響 ...............................................................18 5.1.2 沖裁間隙的確定 ...........................................................................................19 5.2 凸、凹模刃口分別加工的計(jì)算法 ......................................................................19 5.2.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的原則 ...................................................................19 5.2.2 沖孔凸、凹模刃口計(jì)算 ...............................................................................20 5.2.3 落料凸、凹模的計(jì)算 ...................................................................................21 目 錄 III 第六章 模具零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與總裝圖設(shè)計(jì) .......................................................22 6.1 凹模外形設(shè)計(jì) ......................................................................................................22 6.2 凸模的設(shè)計(jì) ..........................................................................................................22 6.2.1 落料凸模的設(shè)計(jì) ...............................................................................................22 6.2.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) ...............................................................................................23 6.3 其他主要零件的設(shè)計(jì) ..........................................................................................24 6.3.1 凸模固定板的厚度 .......................................................................................24 6.3.2 卸料板的設(shè)計(jì) ...............................................................................................24 6.3.3 卸料橡皮的設(shè)計(jì) ...........................................................................................24 6.4 標(biāo)準(zhǔn)件尺寸的確定 ..............................................................................................25 6.5 模具的總體設(shè)計(jì) ..................................................................................................25 6.6 模具裝配和裝配圖 ..............................................................................................26 6.6.1 級(jí)進(jìn)沖裁模的裝配 .......................................................................................26 6.6.2 凸、凹模間隙的調(diào)整方法 ...........................................................................27 6.6.3 繪制模具的總裝圖 .......................................................................................28 第七章 總結(jié)與展望 ...................................................................................................29 致 謝 ...........................................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................31 4 第一章 緒論 1.1 課題背景 我國(guó)把模具行業(yè)納入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域，另一方面，沖壓工藝廣泛應(yīng) 用于民用、航空航天、汽車和工藝品等領(lǐng)域，在產(chǎn)品組件中所占的比例也越來 越大。但由于我國(guó)模具工業(yè)起步較晚，起點(diǎn)較低，加工制造手段落后，尤其是 技術(shù)應(yīng)用人才缺乏，技術(shù)水平落后，制約了該產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,已使之成為制約 其他相關(guān)行業(yè)發(fā)展的“瓶頸” 。 模具技術(shù)是上世紀(jì)下半葉制造業(yè)中發(fā)展最快的 技術(shù)之一，由于模具的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，并且是一個(gè)不斷反 復(fù)的過程，目前，采用具有三維參數(shù)化特征造型功能的 CAD 支撐軟件，在模具 設(shè)計(jì)中應(yīng)用并行工程原理，實(shí)現(xiàn)模具管理、工藝分析與設(shè)計(jì)及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 一體化是一種較有代表性也很有應(yīng)用前景的模具 CAD 系統(tǒng)開發(fā)方法。如圖，典 型沖壓模具圖形。 圖 1-1 沖壓模具 1.2 沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀和前景 1.2.1 沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。 近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有 制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng) 也得到了快速發(fā)展。 浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng) 鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資 和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng) 5 競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成 為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存 空間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企 業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG，Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了 Moldflow、C-Flow 、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成 功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的 比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不 夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。 1.2.2 沖壓模具的前景 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高”、 “質(zhì)量好”、 “價(jià)格 低”的要求服務(wù)。 下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣： 1. 超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 2. 多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 3. 為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的 RP/RT 技術(shù)將得 到快速發(fā)展。 4. 模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展 CAD/CAE/CAM/CAPP 及 PDM/PLM/ERP 等將向智慧化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣 應(yīng)用。 5. 更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些 特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 6. 各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì) 不斷得到發(fā)展。 7. 逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 8. 熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會(huì)有所 發(fā)展。 9. 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 10. 在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具” 的概念已逐漸 被提到議事日程上來。 6 1.3 課題研究的內(nèi)容和意義 本課題研究的內(nèi)容如下： 第 1 章為緒論，論述了本課題的研究背景和意義，總結(jié)了沖壓模具技術(shù)的 發(fā)展歷史和在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。 第 2 章為本次設(shè)計(jì)的任務(wù)書，介紹了設(shè)計(jì)的零件圖和設(shè)計(jì)的具體得要求， 包括零件的名稱、材料和生產(chǎn)批量等等，有技術(shù)要求和設(shè)計(jì)要求。 第 3 章為設(shè)計(jì)的第一步，首先分析零件的工藝性，包括尺寸和精度的分析， 還有材料性質(zhì)的重點(diǎn)分析，然后按照以上的分析初步確定設(shè)計(jì)的大體方案，從 簡(jiǎn)單模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模中選擇，最終選用級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)。最后查閱相關(guān)資料， 確定模具的一些工作零件和輔助零件的設(shè)計(jì)，以至于確定模具的總體方案。 第 4 章為設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)部分，是承接上一章工藝分析的，所以我們將進(jìn)行 工藝計(jì)算，有排樣的設(shè)計(jì)和計(jì)算、材料利用率的計(jì)算，沖裁力圖形設(shè)計(jì)和具體 的計(jì)算，還有最重要的就是壓力機(jī)的確定和數(shù)據(jù)的校核。 第 5 章為設(shè)計(jì)的中心部分，有凸、凹模的間隙和凸、凹模設(shè)計(jì)的原則，還 有凸、凹模的人口尺寸計(jì)算，包括基本尺寸的計(jì)算和公差的確定。 第 6 章為模具工作零件的具體設(shè)計(jì)，包括凹模的設(shè)計(jì)和尺寸的計(jì)算，還有 凸模的長(zhǎng)度和硬度校核，還有卸料板、墊板、導(dǎo)料板及標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)、選用和 計(jì)算，并有非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖形和最終的裝配草圖和裝配圖。 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 模具質(zhì)量及附加值的高低，取決于模具專業(yè)人才的技術(shù)水平。隨著產(chǎn)品市場(chǎng)的 國(guó)際化，如何降低生產(chǎn)成本以適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈和殘酷越來受關(guān)注，產(chǎn)品制造的 批量化、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化，就越來越顯得十分重要了。 目前，在全世界，模具快速發(fā)展，已成為大國(guó)的重要工業(yè)發(fā)展對(duì)象，各個(gè) 行業(yè)都需要模具的輔助制造，所以模具對(duì)工業(yè)的發(fā)展有個(gè)不可替代的重要性。 未來，模具的發(fā)展也許有將成為國(guó)家第一產(chǎn)業(yè)的可能。 1.4 發(fā)展方向 本章首先介紹了研究該課題的背景和優(yōu)勢(shì)，就模具的發(fā)展已經(jīng)納入高技術(shù) 的行業(yè)，成為我國(guó)工業(yè)中重要的一部分，最具有潛力的工業(yè)之一。并促進(jìn)我國(guó) 的軟件（如 CAD、ProE 和 UG）的快速研發(fā)。隨后介紹了沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 和前景，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，模具的需求量也隨著增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)沿海地區(qū) 已經(jīng)把模具行業(yè)列為重要產(chǎn)業(yè)，建立了大型的模具城。在過去十年中，模具發(fā) 展有著矚目的發(fā)展，但是距離國(guó)外，仍有不小的差距，所以未來的模具發(fā)展就 向模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價(jià)格低”的要求服務(wù)，以求 早日跟上國(guó)際的腳步。 7 第二章 沖裁模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2.1 任務(wù)書設(shè)計(jì)內(nèi)容 課題名稱：墊片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 零件名稱：墊板 材 料：10 厚 度： t=1mm 生產(chǎn)批量：大批量 工件圖：如圖所示 圖 2-1 零件圖 2.2 任務(wù)書的要求 2.2.1 技術(shù)要求： 1、沖裁件內(nèi)外精度均為 IT14 2、毛刺小于 0.1mm 3、要求設(shè)計(jì)制造此工件的沖裁模 2.2.2 設(shè)計(jì)要求： 1、 繪制制作該工件所需的沖裁模具總裝圖 2、 繪制構(gòu)成該模具的所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 3、 編制設(shè)計(jì)說明書 4、 將設(shè)計(jì)說明書裝訂成冊(cè)、圖紙折疊成 A4 尺寸并裝訂成冊(cè) 5、 把審題表、任務(wù)書……全部裝入檔案袋 8 第三章 零件的工藝性分析和方案確定 3.1 零件的工藝分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適用性，即沖裁加工的難以程度。 沖裁件的工藝性主要包括沖裁件的結(jié)構(gòu)與尺寸、精度與斷面粗糙度和材料 3 個(gè) 方面。 3.1.1 結(jié)構(gòu)與尺寸的分析 沖裁件的結(jié)構(gòu)分析需要對(duì)零件的形狀、外形、沖裁件的懸臂件和窄槽、沖 孔的最小尺寸、孔間距的要求和孔壁、沖裁寬度的要求。 零件材料為 10，適合一般的沖壓加工。該零件形狀對(duì)稱、簡(jiǎn)單，為長(zhǎng)方形 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只有 2 個(gè) φ6 的孔。此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工 序，圖示零件的尺寸全部為未注公差的一般尺寸，一般按 IT14 級(jí)取，尺寸精度 較低，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、 生產(chǎn)批量等情況，也符合沖裁的工藝要求，普通沖裁完全可以滿足要求 該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，形狀對(duì)稱，尺寸較小。因此，均適宜沖裁加工。 3.1.2 精度與斷面粗糙度分析 沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)和經(jīng)濟(jì)級(jí)兩大類。精密級(jí)是沖壓工藝技術(shù) 所允許的精度，而經(jīng)濟(jì)級(jí)是可以用經(jīng)濟(jì)手段達(dá)到的精度。沖裁件的尺寸精度是 在合理間隙的情況下，對(duì)鋁、銅、軟鋼等常用材料沖裁加工數(shù)據(jù)。精度要求特 別高的工件，需要增加整修等精密沖裁工件。在沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精 度，見表所示。 表 3-1 沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度 基本尺寸材料厚度 (mm) ≤3 3～6 6～10 10～18 18～500 ≤1 IT12～I(xiàn)T13 IT11 1～2 IT14 IT12～I(xiàn)T13 IT11 2～3 IT14 IT12～I(xiàn)T13 3～5 IT14 IT12～I(xiàn)T13 零件的尺寸公差精度均為 IT14 級(jí)，未注公差精度也為 IT14 級(jí)，并無(wú)其他特 殊要求，因此，利用普通沖裁的方式就可以滿足零件的圖樣要求。 由以上可以看出，該零件工藝性較好，可以沖裁加工。 3.2 沖裁工藝方案的確定 沖裁方案的選擇： 在沖裁工藝分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。確定工 藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序 9 順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定，關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合與沖裁工 序的順序。沖裁模的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如果按工序的組合分類，可分為單工 序模、級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模或跳步模） 、復(fù)合模等各種沖裁摸的構(gòu)成大體相同，主要 由于工作零件、定位零件、卸料與推料零件 、導(dǎo)向零件、聯(lián)接與固定零件組成。 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有一下三種方案： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn) 方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn) 方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 單工序模、級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模比較如表所示 表 3-2 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具種類 比較項(xiàng)目 單工序模 （無(wú)導(dǎo)向） （有導(dǎo) 向） 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模 零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13～I(xiàn)T10 級(jí) 可達(dá) IT10～I(xiàn)T8 級(jí) 零件特點(diǎn) 尺寸不 受限制 厚度不 受限制 中小型 尺寸厚 度較厚 小零件厚度 0.2～6mm 可加工復(fù)雜零件，如 寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度限制，尺寸可以 較大，厚度可達(dá) 3mm 零件平面度 低 一般 中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平 由于壓料沖件的同時(shí)得 到了較平，制件平直度 好且具有良好的剪切斷 面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動(dòng)送料，可 以自動(dòng)排除制件，生 產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅?面上，必須手動(dòng)或機(jī)械 排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取安全措施 比較安全 不安全，需采取安全措施 模具制造工作量 和成本 低 比無(wú)導(dǎo)向 的稍高 沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)， 比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比 級(jí)進(jìn)模低 適用場(chǎng)合 料厚精度要求低 的小批量沖件的 生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要求較 高，平直度要求高的中 小型制件的大批量生產(chǎn) 根據(jù)分析結(jié)合表分析： 方案一的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而且生產(chǎn)效率 10 低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求 方案二只需要一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都高，由于查表 2.9.6 可 知材料厚度為 1mm 時(shí)凸、凹模的許用的最小壁厚為 2.7mm,由圖形可知孔邊距小 于凸、凹模許用最小壁厚，用方案二模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后 成品留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓的速度，操作不方便 方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要 求，且安全性高。通過對(duì)比以上方案可知，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三較好 通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三級(jí)進(jìn)模最 佳 3.3 模具總體方案的確定 （1）模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級(jí)進(jìn)沖裁模。 （2）操作與定位方式 為了提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，可以采用配合自動(dòng)裝置送料方式。由于零件尺 寸小且厚度適中，可以采用導(dǎo)正銷與自動(dòng)送料裝置聯(lián)合定距的方式。 （3）卸料與出件方式 考慮到零件厚度薄，可以采用彈性卸料方式，并采用由凸模直接從凹模洞 口直接推下的下出件方式以提高生產(chǎn)率。 （4）模架類型及精度 考慮到零件的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，可以采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架， 。由于零 件的精度要求不是很高，可以采用 I 級(jí)模架精度。 以上的各項(xiàng)將在第五章詳細(xì)說明解釋。 11 第四章 零件工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料 利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命有效措施。 4.1.1 材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料利用率，它是衡量合理 利用材料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 材料利用率通用計(jì)算公式 = /A×100%?OA 式中 — 沖裁件的總面積OA A — —個(gè)步距的條料面積（L×B） 通過 CAD 軟件計(jì)算得到制件的總面積是 1243.45mm2 經(jīng)計(jì)算得: = ×100%?.41352? =70.2% 故材料的利用率為 70.2% 廢料可分為工藝廢料與結(jié)構(gòu)廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料由工件的形狀特點(diǎn)決定， 一般不能改變；搭邊和余料屬于工藝廢料，是與排樣形式及沖壓方式有關(guān)的廢 料，設(shè)計(jì)合理的排樣方案，減少工藝廢料，才能提高材料利用率。 12 4.1.2 排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種：有廢料排樣、少?gòu)U 料排樣和無(wú)廢料排樣。采用少、無(wú)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（單邊切斷時(shí)） ，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。為此， 排樣時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。 對(duì)有廢料排樣，少、無(wú)廢料排樣還可以進(jìn)一步按沖裁件在條料上的布置方 法加以分類，其主要形式可分為：直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多 排和沖裁搭邊。該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)批量大，精度要求一般，綜合上述可以 使用直排少?gòu)U料的排樣的設(shè)計(jì)。墊片零件外形是矩形只有沖孔，所以結(jié)構(gòu)比較 簡(jiǎn)單，只需要直排就可以。 因此，如圖所示。查表可得，兩工件間的搭邊 a1=1.5mm，工件邊緣搭邊 a=1.2mm。 具體排樣設(shè)計(jì)如圖所示： 13 圖 4-1 零件排樣圖 4.2 沖裁力 4.2.1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度 （凸模行程）而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力 機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。 用普通平刃口模具沖裁時(shí)，其沖孔力 F 一般按下式計(jì)算： F=K L t b? 式中：F—沖孔力 L—沖裁周邊長(zhǎng)度 t —材料厚度 K—系數(shù)（K 一般取 1.3） —材料抗剪強(qiáng)度 ( =294MPa)b?b? 系數(shù) K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、 板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)(一般取 K=1.3)。 14 經(jīng)計(jì)算得： F= =87KN1.327.094? 所以，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用沖壓力為 132KN 來參考 一般在實(shí)際生產(chǎn)中，需要用系數(shù) K 來計(jì)算，為計(jì)算方便，落料力可按以下 公式計(jì)算： F0=Lt b? 式中 —材料抗拉強(qiáng)度 ( =373MPa)b?b 經(jīng)計(jì)算得： F0=30.1KN 所以，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用切斷力為 26.476KN 來參考。 4.2.2 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和彈性翹曲的回 復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落部分的材料硬塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則 緊固在凸模上。所以卸料力、推件力和頂件力是在選擇沖壓設(shè)備和校核公稱壓 力應(yīng)分別考慮的，因?yàn)樗麄兌际怯蓧毫C(jī)和模具卸料裝置或頂出裝置傳遞的。 且在選擇設(shè)備的公稱壓力或設(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)分別予以考慮。因此要準(zhǔn)確的計(jì)算 這些力是困難的，生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力：查手冊(cè)表取 ，則0.5XK? F X =KX F 代入數(shù)據(jù)得： F X=26.476KN 推件力：查手冊(cè)表取 ，則.6T F T =nKT F n=h/t 代入數(shù)據(jù)得： F T =7.92KN 頂件力：查手冊(cè)表取 ，則0.6DK? F D =KD F 代入數(shù)據(jù)得： F D =3.61KN 式中： F — 沖裁力 KX — 卸料力系系數(shù)數(shù) KT — 推件力 KD — 頂件力系數(shù) n — 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）數(shù) h — 凹模洞口的直刃壁高度 t — 板料厚度 可查手冊(cè)表 15 表 4-1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤0.1 ＞0.1～0.5 ＞0.5～2.5 ＞2.5～6.5 ＞6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.63 0.55 0.45 0.25 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 鋁、鋁合金 純銅、黃銅 0.025～0.08 0.02～0.06 0.03～0.07 0.03～0.09 注：卸料力系數(shù) KX，在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜制件時(shí)取上限值。 然而壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝的總和，則計(jì)算如下 所示： = F +F0+F X+F T =110.316KN 總P 4.3 壓力機(jī)的確定 4.3.1 壓力機(jī)的選擇 對(duì)于中小型沖裁件常采用開式曲柄壓力機(jī)。 根據(jù)總沖壓力 =110.316KN，模具閉合高度，沖床工作臺(tái)面尺寸等，并結(jié)總PF 合現(xiàn)有設(shè)備，選用 J23-250 開式雙柱可傾沖床，并在工作臺(tái)面上備制墊板。其 主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程 ：80mm 行程次數(shù)：100 次/分 最大封閉高度：220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：70mm 工作臺(tái)尺寸（左右*前后）：560mm×360mm 工作臺(tái)板厚度：70mm 模柄尺寸：?50×70 傾斜角：30° 4.3.1 開式壓力機(jī)機(jī)床有關(guān)參數(shù) 1、機(jī)床控制系統(tǒng)： (1)開門斷電，漏電保護(hù)。電控系統(tǒng)符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)。 (2)電動(dòng)式油缸行程調(diào)節(jié)，顯數(shù)器顯示。 16 (3)電動(dòng)式擋料尺寸調(diào)節(jié)，顯數(shù)器顯示。 2、機(jī)床后擋料的基本配置： (1)普通電機(jī) (2)普通絲桿和光桿 (3)后擋料鏈輪傳動(dòng) 注：機(jī)床參數(shù)及配置如需變動(dòng)敬請(qǐng)另外說明，作為合同附件 3、機(jī)床結(jié)構(gòu)： (1) 采用全鋼焊接機(jī)架， （、拼裝工作臺(tái)組成）振動(dòng)時(shí)效處理，具有足夠的 強(qiáng)度和剛性。 (2) 雙油缸控制，機(jī)械擋塊機(jī)構(gòu)保護(hù)，液壓上傳動(dòng)，扭軸強(qiáng)迫同步機(jī)構(gòu)。 (3) 滑塊行程電動(dòng)快速調(diào)節(jié)，并有手動(dòng)微調(diào)，顯數(shù)器顯示 (4) 上模具配有斜楔式撓度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，以補(bǔ)充折彎精度。 (5) 單邊/雙邊 T 型槽口工作臺(tái)，調(diào)整分段下?？焖俜奖恪?(6) 可進(jìn)行多機(jī)聯(lián)動(dòng)（需同時(shí)購(gòu)買一臺(tái)該型號(hào)的機(jī)床并加裝聯(lián)動(dòng)同步裝置） ， 也可單機(jī)單動(dòng)。 (7) 該設(shè)備可折板厚是根據(jù) 10 鋼板/A3 板的抗拉強(qiáng)度（450N/mm2）和折彎 槽口比例 1 比 8 來計(jì)算的，敬請(qǐng)核實(shí)好各種錳板的抗拉強(qiáng)度后與 Q235 板比較進(jìn) 行折算，另外可以通過擴(kuò)大折彎下模的槽口尺寸來取得更厚的折板尺寸。 (8) 工作臺(tái)主立板和臺(tái)面均可調(diào)節(jié)。可根據(jù)折彎力的需要，適當(dāng)調(diào)整工作臺(tái) 的加凸量來彌補(bǔ)由于工作臺(tái)的變形而出現(xiàn)的撓度進(jìn)行補(bǔ)償。 4.4 壓力中心的計(jì)算 模具的壓力中心就是沖壓合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)的模具的正常工 作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就 會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常在磨損，還會(huì)使合理間 隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn) 中，可能會(huì)出現(xiàn)由于沖件的形狀特殊或排樣特殊，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造考慮 不宜使壓力中心與模柄中心線重合，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所 選用壓力機(jī)允許的范圍。 確定該零件的壓力中心計(jì)算步驟如下： （1）選定坐標(biāo)軸 X 和 Y （2）計(jì)算出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離 x1、x 2、x 3、…x n和 y1、 y 2、 y 3、…、y n （3）將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡(jiǎn)單的線段，求出各線段長(zhǎng)度 L1、L 2、L 3、…、Ln. （4）按如下公式算出壓力中心的坐標(biāo)（X 0、Y 0） 17 根據(jù)力學(xué)定理，合力對(duì)某軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和，則可 得壓力中心坐標(biāo)（x 0 、y 0）計(jì)算公式： 因?yàn)闆_裁力與周邊長(zhǎng)度成正比，所以式中各沖裁力 F1、F 2、F 3、…、F n 可 分別用沖裁周邊長(zhǎng)度 L1、L 2、L 3、…、L n 代替，即12 10 1nininiiLxxLxL???????12 10 1nininiiLyLyLy?????? ? 其中：L—為每段線段的長(zhǎng)度或圓弧的周長(zhǎng) X—為每段線段的中點(diǎn)或圓弧的中心到 X 軸的距離； Y—為每段線段的中點(diǎn)或圓弧的中心到 Y 軸的距離； 模具的結(jié)構(gòu)的制造壓力中心與模柄中心線重合，故壓力中心點(diǎn)就是幾何對(duì) 稱點(diǎn)。若選用坐標(biāo)系 XOY，即 xc＝0，y c＝0 由以上計(jì)算可以得出模具的壓力中心以便裝模時(shí)與壓力機(jī)滑塊的中心線相 重合 18 第五章 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 5.1 凸、凹模間隙值 沖裁間隙是指沖裁模凸、凹模刃口之間的空隙。凸模與凹模間每側(cè)的間隙 稱為單面間隙，用 Z/2 表示；兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙，用 Z 表示。如無(wú)特 殊說明，沖裁間隙都是指雙面間隙。沖裁間隙的數(shù)值等于凸、凹模刃口尺寸的 差值，如圖所示，即 dpZD?? 式中 —凹模刃口尺寸；dD —凸模刃口尺寸。p 沖裁間隙對(duì)沖裁過程有著很大的影響。此外，間隙對(duì)沖壓力和模具壽命也 有著較大的影響。 圖 5-1 凸、凹模刃口尺寸的差值 5.1.1 間隙對(duì)沖壓力和模具壽命的影響 間隙很小時(shí)，因材料的擠壓和摩擦作用增強(qiáng)，沖裁力必然較大。隨著間隙 的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，容易發(fā)生斷裂分離，因此沖裁力減小。但試 驗(yàn)表明，當(dāng)單面間隙在材料厚度的 5﹪～20﹪范圍內(nèi)時(shí)，沖裁力降低不多，不超 過 5﹪～10﹪。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響不是很大。 模具壽命通常是用模具失效前所沖的合格沖裁件數(shù)量來表示。沖裁模的失 效形式一般有磨損、變形、崩刃和凹模脹裂。間隙大小主要對(duì)模具的磨損及凹 19 模脹裂產(chǎn)生較大影響。模具刃口磨損看，使刃口鈍化、間隙增加，從而導(dǎo)致制 件的尺寸精度降低沖裁能量增大，斷面粗糙。所以必須注意盡量減少模具的磨 損。為提高模具壽命，一般需要采用較大間隙。 5.1.2 沖裁間隙的確定 凸、凹模間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力等有較 大影響，所以必須選擇合理的間隙。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲得合格的沖 裁件、較小的沖壓力，并保證模具有一定壽命，我們規(guī)定一個(gè)間隙值范圍，稱 為合理間隙。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙（Z min） ，最大值稱為最大合 理間隙（Z max） 。因沖模在使用過程中會(huì)逐漸磨損，間隙增大，再設(shè)計(jì)和制造新 模具時(shí)，一般采用最小合理間隙。 沖裁間隙數(shù)值主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來選用。然而對(duì)于電子、 電器、儀器等行業(yè)對(duì)制件斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高，可選用較小的間隙值。 如下圖要求零件內(nèi)外尺寸精度為 14 級(jí)，且該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、 落料。 5.2 凸、凹模刃口分別加工的計(jì)算法 沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必 須靠模具刃口的尺寸及公差來保證。正確確定模具刃口尺寸及其公差，將會(huì)直 接影響到?jīng)_裁生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，因此它是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。由 于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹 模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。由于零件未標(biāo)注公差 在此均按 IT13 級(jí)算。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，刃口尺寸采用配作法加工。 5.2.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的原則 在計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)該落料和沖孔兩種情況分別考慮其原則如下。 a. 落料時(shí)，應(yīng)以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。凹?；境叽缛?落料件尺寸公差范圍內(nèi)較小尺寸。凸模的基本尺寸則用凹?；境叽鐪p去最小 合理間隙。由表 2-3 得 Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm b. 沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。凸模基本尺寸取沖件 公差范圍內(nèi)的較大尺寸。凹模的基本尺寸則是用凸?；境叽缂由献钚『祥g隙。 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 2.4 得 Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm c. 凸、凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸公差和凸、凹模的加工方 法來確定，既要保證沖裁間隙要求并沖出合格的零件，又要便于模具加工。 d. 根據(jù)工件尺寸公差要求，確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)，見表所示。 表 5-1 模具刃口尺寸的公差等級(jí) 20 料厚 t（mm） 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 8 10 12 模具 刃口 尺寸 公差 沖裁件尺寸公差 IT6～ IT7 IT8 IT8 IT9 IT10 — — — — — — — — IT7～ IT8 — IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 — — — — — — IT9 — — — IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 5.2.2 沖孔凸、凹模刃口計(jì)算 凸、凹模分別加工時(shí)要求分別計(jì)算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并標(biāo) 注在凸、凹模的設(shè)計(jì)圖樣上。這種加工的優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，便于成 批制造。但由于受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模制造公差較小，所以這種加 工主要適用于簡(jiǎn)單規(guī)則形狀（圓形、方形和矩形）的沖件。 落料件外形尺寸為 ,沖孔件內(nèi)孔尺寸為 ，根據(jù)刃口尺寸的計(jì)算原則 (4)，0D??0d?? 可得落料時(shí)： max0()AA??? inTZ? 沖孔時(shí)： 10min()TTdx???? 1 1minmx0()A AAi idZ????? 式中 、 — 落料時(shí)凹、凸模的刃口尺寸，mm；DT 、 — 沖孔時(shí)凸、凹模的刃口尺寸，mm；1d1A — 落料件的最大極限尺寸，mm；max — 沖孔件孔的最小極限尺寸，mm；in X — 沖件的制造公差； — 最小合理間隙；mxiZ 、 — 凸、凹模的制造公差，mm 按“ 入體”原則標(biāo)注；T?A X— 磨損系數(shù)，如表所示： 表 5-2 磨損系數(shù)值 21 沖裁件精度 x 值 IT10 以上 1 IT11~13 0.75 IT14 0.5 由公差表查得：零件內(nèi)外尺寸全部按照 IT14 級(jí)精度，則 。0.5X? 有上可得間隙值為：Z min=0.100mm Zmax=0.140mm 1、磨損后減小的尺寸：φ6mm =6.10-0.045mm10min()TTdx????? =6.10-0.055mm11 10minmx()A AAi iZdZ???? 2、磨損后不變的尺寸：20mm =20.14±0.0337max0()AAD???? 5.2.3 落料凸、凹模的計(jì)算 落料凹模的基本尺寸與凸模相同保證最小雙面合理間隙值 Zmin=0.10mm。 落料時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。由表 2-23 得 Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm。 磨損后減小的尺寸：20mm,40mm,0.5mm =19.750+0.0825mmmax0()AAD????? =39.71 0+0.0975mm 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是 19.75mm，39.71mm 不必標(biāo)注公 差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙 面合理間隙值 Zmin=0.01mm。落料凹模部分刃口尺寸如圖所示 22 第六章 模具零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與總裝圖設(shè)計(jì) 6.1 凹模外形設(shè)計(jì) 凹模采用整體式凹模結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘、銷釘于下模座固定的固定方式。 凹模刃口采用直接刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度 5mm，漏料部分沿刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大。 凹模輪廓尺寸計(jì)算如下 凹模高度 H=Kb=0.40×34=13.6mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值 15mm 凹模壁厚 c=（1.5～2）H = 22.5～30mm 取凹模厚度為 30mm, 凹模寬度 B=b+2c=(34+2×30)=94mm, 凹模長(zhǎng)度 L 取 45mm， 式中 b---凹模刃口的最大尺寸(mm) c---凹模壁厚(mm) 指刃口至凹模外形邊緣的距離； K=系數(shù)，取 0.40 故凹模輪廓尺寸為：45×94×30 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7～2.0）d 為了更好的選取標(biāo)準(zhǔn)模架，則凹模板輪廓尺寸全取整數(shù)： 確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 100×100×15（GB/T70.1-2000） 凹模的材料選用 Cr12,工作部分熱處理淬硬為 60～64HRC。 6.2 凸模的設(shè)計(jì) 6.2.1 落料凸模的設(shè)計(jì) 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)為直通式，采用線切割機(jī)床加 工，2 個(gè) M6 的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 H7/m6。再通過鉚接方 式與固定板固定。確保因磨損而滑落，從而更為牢靠。凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸，卸料裝 置和安裝固定要求來確定。凸模材料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬為 58～62HRC。 其總長(zhǎng) L 可按下列公式計(jì)算：L=h1+h2+t+h =(15+12+1+30)=58mm 式中：h1—凸模固定板厚度（mm） h2—卸料板厚度（mm） t—材料厚度（mm） h—自由高度（mm） 具體結(jié)構(gòu)圖如下所示 23 6.2.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔 凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。沖 φ6mm 的 孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖所示： 1、凸模最小直徑的校核(強(qiáng)度校核) 凸模用 T10 鋼 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用 壓應(yīng)力，即 對(duì)于圓形凸模 dmin≥ =4×1×350/450=3.11mm 所以承壓能力足夠。][4??t 式中 —沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，310～380Mpa —凸模材料許用強(qiáng)度，取 440～470Mpa?? 抗縱向彎曲力校核 對(duì)于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置） Lmax≤270d 2/ =270×3.22/√(4521.2)F 1/2=44.8mm 所以長(zhǎng)度適宜。 式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mm F ——沖模力,N ｄ——凸模最小截面的直徑，mm 凸模固定端面的壓力 24 q = < =4521.2/(1.652π)=528.2MPa 式中 AF??? 式中 q—凸模固定端面的壓力，MPa F—落料或沖孔的沖裁力，N —模座材料許用壓應(yīng)力，MPa 凸模固定板端面壓力超過了 80～90ＭＰa，為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加 一個(gè)淬硬的墊板。矩形墊板材料可用 45 鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊(cè)﹝２﹞ 表查得 100×100×6 6.3 其他主要零件的設(shè)計(jì) 6.3.1 凸模固定板的厚度 H1=0.7H=0.7×30=21mm，取整數(shù)為 25mm 6.3.2 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 12mm。在前面已經(jīng)確定 了采用彈性卸料板，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。 卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 40～45HRC 6.3.3 卸料橡皮的設(shè)計(jì) 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見下表。選用的 4 塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì) 造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 表 6-1 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 項(xiàng) 目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行 程 h 工 h 工 =h1+t+h2 4mm h1 為凸、凹模 凹進(jìn)卸料板的 高度 1mm h2 為凸、凹模 沖裁后進(jìn)入凹 模的深度 2mm 橡膠工作行程 H 工 H 工 =h 工 +h 修 9mm h 修 為凸、凹 模修模量，取 5mm 橡膠自由高度 H 自由 H 自由 =4 H 工 36mm 取 H 工 為 H 自 由 的 25﹪ 橡膠的預(yù)壓縮 量 H 預(yù) H 預(yù) =15﹪H 自由 5.4mm 一般 H 預(yù) =10﹪～15﹪H 自由 25 每個(gè)橡膠承受 的載荷 F1 F 卸 /4 1184.5N 選用四個(gè)圓筒 形橡膠 橡膠的外徑 D D= /p)1.27((d?48mm 校核橡膠的自 由高度 H 自由 0.5≤H 自由 /D=0.75≤1.5 滿足要求 D 為圓筒橡膠 的內(nèi)徑，取 d=12mm；p=0.5 Mpa 橡膠的安裝高 度 H 安 H 安 =H 自由 -H 預(yù) 30mm 6.4 標(biāo)準(zhǔn)件尺寸的確定 1.螺釘固定、銷釘定位 內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35 鋼 M5×45 GB70—85 螺釘標(biāo)記：35 鋼 M5×55 GB68—76 圓柱銷釘標(biāo)記：35 鋼