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加強(qiáng)板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)
摘要
本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，本次設(shè)計(jì)采用了沖孔落料倒裝復(fù)合模，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。工件留在落料凹?？锥粗校诎寄？自O(shè)置推件塊；卡于凸凹模上的廢料可由卸料板頂出；采用下出料方式，在下模座上開設(shè)了漏料孔，沖孔廢料由漏料孔落下；落料凸模與卸料板一起配合工作，實(shí)現(xiàn)壓料的作用，選用彈性卸料板來卸下條料廢料；此設(shè)計(jì)由于凸模較細(xì)，必須要校核其強(qiáng)度。工件由導(dǎo)料銷和擋料銷定位，工件采用從前向后手動(dòng)送料。
關(guān)鍵詞:倒裝復(fù)合模 、打桿推件 、卸料板卸工件廢料 、下出料方式、壓料、校核、定位、手動(dòng)送料
Inforced Plate of The Compound Die Design
Abstract
The press procedure of the part include piercing and blanking.The design adopts
Piercing and blanking compound die,push out the workpiece by knockout rod of the press machine,dumping the workpiece reliable,easy to the operational work.the workpiece is in the hole of the female die,it is set-up the shedder in the hole of the female die;On the upstroke the stock is stripped from the blanking die by the upward travel of the stripper.There is a hole in the die shoe,the punching scrap stock fall out from the hole of the die shoe.The blanking punch work with the stripperso that can hold-back the workpiece.Due to the punch is thinner,so it is necessary to check the strength.The workpiece is located by guide pins and stop pin,the design adopts hand-operated feed from the front to the back.
Keywords: Piercing and blanking compound die、knockout rod、stripper、fall out、hold-back the workpiece、check the strength、located、hand-operated feed。
1.緒論
進(jìn)入21世紀(jì)，制造技術(shù)發(fā)展迅猛，模具技術(shù)作為現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越重要的作用。模具作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點(diǎn)，因而在機(jī)械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，作用不可替代，模具被贊為“金鑰匙”、“制造業(yè)之母”、“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”等。利用模具成形零件的方法，實(shí)質(zhì)上是一種少無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。采用模具成形加工零件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，從而獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，70%以上的汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表零件，80%以上的塑料制品，85%以上的計(jì)算機(jī)、電子行業(yè)產(chǎn)品的零件，都是采用模具成形的方法來生產(chǎn)。因此，利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大量生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品的質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代等都具有重要意義。
在我國，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)80年代以來，產(chǎn)品的更新?lián)Q代迅速加快，品種數(shù)量迅速增加。這使模具的需求量相應(yīng)增加，質(zhì)量要求也越來越高，從而使模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用日趨重要。顯然，模具技術(shù)落后，制造周期長，質(zhì)量低劣，必將影響生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品喪失競(jìng)爭(zhēng)力。
1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國的模具制造技術(shù)是隨著現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。20世紀(jì)50年代以前，我國的工業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱，大部分工業(yè)品不能自行生產(chǎn)，因而所需要的模具很少，也談不上模具工業(yè)和模具技術(shù)，國內(nèi)只能仿制一些簡(jiǎn)單的模具，且主要依靠鉗工個(gè)人技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
解放后，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的模具日益增多，模具制造水平處于參照外國模具圖樣進(jìn)行加工，并且多為單工序模具、簡(jiǎn)單的復(fù)合模具、少工序和較低精度的級(jí)進(jìn)模具和機(jī)外脫模的塑料壓縮模具。隨著國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作交流的發(fā)展，國外的模具技術(shù)書刊、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造資料等相繼介紹到我國，對(duì)指導(dǎo)和促進(jìn)模具技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用，同時(shí)制造模具的一些專用加工設(shè)備如大型仿形銑床、坐標(biāo)鏜床等的引進(jìn)，為制造大型模具打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。到1956年，制造模具開始采用成形磨削加工，模具結(jié)構(gòu)采用拼塊方式，初步解決了模具鉗工手工作業(yè)和熱處理變形問題。這對(duì)于提高模具質(zhì)量和精度、縮短制造周期起到了重要作用。
20世紀(jì)50年代末，電火花加工技術(shù)開始應(yīng)用于模具生產(chǎn)，這種方法可以把模具型腔、型面的精加工放在熱處理之后，避免了熱處理變形對(duì)精度的影響，使模具制造技術(shù)水平又有一個(gè)較大的提高。尤其是1963年，國內(nèi)研制成功電火花線切割加工機(jī)床，從而可以加工更為復(fù)雜、精密的沖裁模等，大大減少了模具鉗工的手工作業(yè)，并應(yīng)用于塑料模、壓鑄模和其他成形模具的型孔加工。這一技術(shù)的應(yīng)用和普及是我國模具制造技術(shù)發(fā)展的又一重要里程碑。
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及相關(guān)學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)了模具制造技術(shù)及模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具無論是從品種、數(shù)量還是精度方面，都有了大幅度的發(fā)展，模具對(duì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的影響也越來越大，模具制造業(yè)也成了現(xiàn)代工業(yè)中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的重要分支。模具標(biāo)準(zhǔn)化工作是代表模具工業(yè)和模具技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。到目前為止，已經(jīng)制定了沖壓模、塑料模、壓鑄模和模具基礎(chǔ)技術(shù)等50多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)、近300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，基本滿足了國內(nèi)模具生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的需要。模具的商品化程度也大大提高，從“八五”期間的20%提高到目前的40%左右。一些先進(jìn)、精密和高自動(dòng)化程度的模具加工設(shè)備，如數(shù)控仿形銑床、數(shù)控加工中心、精密坐標(biāo)磨床、連續(xù)軌跡數(shù)控坐標(biāo)磨床、高精度低損耗數(shù)控電火花成型加工機(jī)床、慢走絲精密電火花線切割機(jī)床、精密電解加工機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量儀、擠壓研磨機(jī)等模具加工和檢測(cè)用的精密高效設(shè)備，由過去依靠進(jìn)口到逐步自行設(shè)計(jì)制造，使模具加工工藝手段登上了一個(gè)新臺(tái)階，同時(shí)為先進(jìn)加工工藝的推廣奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。特別是模具成型表面的特種加工工藝的研究和發(fā)展，使模具加工的精度和表面粗糙度都有很大的改善。特種加工工藝設(shè)備的改進(jìn)和提高，使模具加工自動(dòng)化程度和效率都大大提高。模具新材料的應(yīng)用，以及熱處理和表面處理技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，使模具壽命大幅度提高?？焖俪尚图夹g(shù)在模具制造上的應(yīng)用，是近20年以來模具制造技術(shù)的又一重大發(fā)展?？焖俪尚图夹g(shù)是綜合了機(jī)械工程、CAD、數(shù)控機(jī)床激光技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的一種全新的制造工藝，應(yīng)用于模具制造，可以使模具設(shè)計(jì)和制造更加快速、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，對(duì)于多品種、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品敏捷開發(fā)具有重要意義。
我國模具制造技術(shù)水平，從過去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到了可以制造大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具。例如在沖壓模具方面，我國設(shè)計(jì)和制造的電機(jī)定轉(zhuǎn)子硅鋼片硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模和電子、電氣行業(yè)用的50余工位的硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模，都達(dá)到了國際同類模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。凹模鑲件重復(fù)定位精度＜0.005mm,步距精度＜0.005mm,模具成型表面粗糙度為Ra0.4~0.1μm，零件可以互換，模具壽命達(dá)1億沖次。級(jí)進(jìn)沖裁技術(shù)和疊鉚原理相結(jié)合，在高速?zèng)_床上使用，具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、扭角、計(jì)數(shù)分組和安全保護(hù)功能。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)和制造汽車保險(xiǎn)杠及整體儀表盤大型注射模，大型彩色電視機(jī)、洗衣機(jī)和電冰箱等多種精密、大型注射模。例如天津市通信廣播公司模具廠設(shè)計(jì)和制造的汽車保險(xiǎn)杠模具重達(dá)10余噸、模具尺寸精度可達(dá)10μm、型腔表面粗糙度為Ra0.1μm，型芯表面粗糙度為Ra3.2μm、模具壽命達(dá)30萬次以上，達(dá)到國際同類模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。
我國模具制造行業(yè)近十余年來的年工業(yè)產(chǎn)值，持續(xù)以15%的增長速度在迅速遞增，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)舉足輕重的工業(yè)分支。
1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，因而，促成了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。
（1）沖壓成形理論及沖壓工藝
沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及配料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來我國已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成形過程。據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的工藝性及可能出現(xiàn)的工藝問題，并通過在計(jì)算機(jī)上有選擇的修改有關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
（2）沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造
沖壓模具是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件。在沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造上，目前正朝著以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等現(xiàn)代化生產(chǎn)需要，沖壓模具正向高效率、高精度、高壽命、自動(dòng)化及多工位方向發(fā)展。在我國，工位數(shù)達(dá)50甚至更多的級(jí)進(jìn)模、壽命達(dá)億次的硬質(zhì)合金模、精度和自動(dòng)化程度相當(dāng)高的沖壓模具都已經(jīng)應(yīng)用在生產(chǎn)中，同時(shí)，由于這樣的沖壓模具對(duì)加工、裝配、調(diào)整、維修要求很高，因此，各種高效、精密，數(shù)控、自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備也正在迅速發(fā)展；另一方面，為了產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制小批量生產(chǎn)的需要，鋅合金沖壓模具、聚氨酯橡皮沖壓模具、薄板沖壓模具、鋼帶沖壓模具、組合沖壓模具等各種簡(jiǎn)易沖壓模具及其制造工藝也得到了迅速發(fā)展。
（3）模具材料模具材料及熱處理與表面處理工藝對(duì)模具加工質(zhì)量和壽命的影響很大，世界各主要工業(yè)國在此方面的研究取得了較大的進(jìn)步，并開發(fā)了許多新的鋼種，其硬度可達(dá)HRC58～70,而變形只有普通鋼的1/2～1/5。如火焰淬火鋼可局部硬化，且無脫碳；我國研制的65Hb、LD和CD等新鋼種，具有熱加工性能好、熱處理變形小、抗沖擊性能佳等特點(diǎn)。與此同時(shí)，還發(fā)展了一些新的熱處理和表面處理工藝，主要有：氣體軟氮化、離子氮化、滲硼、表面涂金、化學(xué)氣象沉積、物理跡象沉積、激光表面處理等。這些方法能提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐腐蝕性，使模具壽命大大延長。
（4）沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化
模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的高度重視，這是由于模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提，而模具的專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、低成本的關(guān)鍵。我國已頒布了冷沖壓術(shù)語、冷沖模零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)，沖壓模具的專業(yè)化正處在積極組織和實(shí)施中，但總的來說，我國沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化水平還處于較低水平。
（5）沖壓模具CAD/CAE/CAM技術(shù)
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)從而顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn)，以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程的模具CAD/CAE/CAM技術(shù)正成為發(fā)展方向，它能實(shí)現(xiàn)制造和裝配的設(shè)計(jì)、成形過程的模擬和數(shù)控加工過程的防真，還可對(duì)模具可制造性進(jìn)行評(píng)價(jià)，使模具設(shè)計(jì)與制造一體化、智能化。
(6)沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化
性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的壓力機(jī)與之匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工序、單功能、低速朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方面發(fā)展，加之機(jī)械手乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到了大幅度的提高。
沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件的有效措施。由于冷沖壓操作簡(jiǎn)單，坯料和工序件形狀比較規(guī)則，，一致性好，因此，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化包括：原材料的運(yùn)輸、沖壓工藝過程及檢測(cè)、沖模的更換與安裝、廢料處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，但最基本的是壓力機(jī)自動(dòng)化和沖壓模具自動(dòng)化。適用與各種條件下自動(dòng)操作的通用裝置和檢測(cè)裝置有：帶料、條料或工序件的自動(dòng)送料裝置，自動(dòng)出件與理件裝置，送料位置和加工檢測(cè)裝置，安全保護(hù)裝置等，都是實(shí)現(xiàn)普通壓力機(jī)和沖壓模具子自動(dòng)化的基本裝置。
（7）快速模具制造技術(shù)
由于傳統(tǒng)模具制作過程復(fù)雜、耗時(shí)長、費(fèi)用高，因此，目前基于快速成型技術(shù)的快速模具制造技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)。目前，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)主要有低熔點(diǎn)合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、噴涂成形制模技術(shù)等。采用快速模具制造技術(shù)，能簡(jiǎn)化模具制造工藝，縮短制模周期，降低模具生產(chǎn)成本，在工業(yè)生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，對(duì)模具制造提出了越來越高的要求，模具制造質(zhì)量提高、生產(chǎn)周期縮短已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?？v觀模具制造業(yè)近十余年來的發(fā)展道路，其主要發(fā)展方向可以歸納為如下幾個(gè)方面。
1.模具生產(chǎn)的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高
多年來的模具制造實(shí)踐表明，要使模具技術(shù)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是關(guān)鍵，目前美國模具專業(yè)化程度已超過90%，日本也超過了75%。而我國模具專業(yè)化程度還處在25%左右。
實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)，前提是要模具標(biāo)準(zhǔn)化，這樣可使專業(yè)模具生產(chǎn)廠減少30%～50%的制造工作量，降低成本50%。有了模具的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，才可能采用專用的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，建立專門的機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)線，才可能采用高精度的、專用的質(zhì)量檢測(cè)手段，從而實(shí)現(xiàn)提高模具質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、降低制造成本的目標(biāo)。
2.模具粗加工技術(shù)向高速加工發(fā)展
以高速銑削為代表的高速切血加工技術(shù)代表了模具零件外形表面粗加工發(fā)展的方向。高速銑削可以大大改善模具表面的質(zhì)量狀況，并大大提高加工效率和降低加工成本。例如IN-GERSOLL公司生產(chǎn)的VHM型超高速加工中心的切削進(jìn)給速度為76m∕min;主軸轉(zhuǎn)速為45000r∕min；瑞士SIP公司生產(chǎn)的AFX立式精密坐標(biāo)鏜床的主軸轉(zhuǎn)速為30000r∕min；日本森鐵工廠生產(chǎn)的MV-40型立式加工中心，其轉(zhuǎn)速達(dá)40000r∕min。另外，毛坯下料設(shè)備出現(xiàn)了高速鋸床、陽極切割和激光切割等高速、高效率加工設(shè)備，還出現(xiàn)了高速磨削設(shè)備和強(qiáng)力磨削設(shè)備等。
3.成形表面的加工向精度、自動(dòng)化方向發(fā)展
成形表面的加工向計(jì)算機(jī)控制和高精度加工方向發(fā)展。數(shù)控加工中心、數(shù)控電火花成形加工設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床和配有CNC裝修設(shè)備與精密測(cè)量裝置的成形磨削加工設(shè)備等的推廣使用，是提高模具制造技術(shù)水平的關(guān)鍵。
4.光整加工技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展
當(dāng)前模具成形表面的研磨、拋光等光整加工仍然以手工業(yè)為主，不僅花費(fèi)工時(shí)多，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、表面質(zhì)量低。工業(yè)發(fā)達(dá)國家正在研制有計(jì)算機(jī)控制、帶有磨料磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置的光整加工設(shè)備，可以對(duì)復(fù)雜型面的三維曲面進(jìn)行光整加工，并開始在模具加工上使用，大大提高了光整加工的質(zhì)量和效率。
5.反響制造工程制模技術(shù)的發(fā)展
以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和快速成型制造技術(shù)為代表的的反向制造工程制模技術(shù)是一種以復(fù)制為原理的制造技術(shù)。它是模具制造技術(shù)上的又一重大發(fā)展，對(duì)模具制造具有重要影響。這種技術(shù)特別適用于多品種、少批量、形狀復(fù)雜的模具制造，對(duì)縮短模具制造周期，進(jìn)而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力有重要意義。
6.模具CAD/CAM技術(shù)將有更快的發(fā)展
模具CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造上的優(yōu)勢(shì)越來越明顯，它是模具技術(shù)的又一次革命，普及和提高模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用是模具制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
7.研制和發(fā)展模具用材料
模具材料是影響模具壽命、質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要方面。沒有充足的、高質(zhì)量的、品種系列齊全的模具用材料，模具工業(yè)要趕上世界先進(jìn)水平就只能是紙上談兵。加速研發(fā)急需的模具新鋼種，如高強(qiáng)韌、高耐磨新型優(yōu)質(zhì)模具鋼，大力發(fā)展硬質(zhì)合金模具材料已經(jīng)勢(shì)在必行。
1.3加強(qiáng)板模具設(shè)計(jì)與制造方面
1.3.1加強(qiáng)板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
此工件形狀、結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，而且上下對(duì)稱，生產(chǎn)批量為中批量，用簡(jiǎn)單模分兩次加工，就生產(chǎn)批量來說有些費(fèi)時(shí)，用級(jí)進(jìn)模加工要設(shè)導(dǎo)正銷，模具加工、安裝較復(fù)雜，用復(fù)合模加工既能保證精度，還能保證生產(chǎn)效率，所以采用復(fù)合模加工。設(shè)計(jì)此模具時(shí)，要設(shè)計(jì)好模具的工作零部件，其它的零件根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要添加即可，但必須要保證模具工作時(shí)的正常運(yùn)行.
加強(qiáng)板沖壓工藝的分析
1.3.2加強(qiáng)板模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間15天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間5天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天
4.模具的裝配，所用時(shí)間5天；
5.模具的安裝，所用時(shí)間5天；
6.模具的調(diào)試，所用時(shí)間5天。
2加強(qiáng)板沖壓工藝分析
2.1沖壓件的工藝分析
工件名稱：中批量
材 料：Q215-A
厚 度：1.5mm
工件簡(jiǎn)圖：如圖下圖所示：
圖2-1
該零件的形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是有圓弧和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11—IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm，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)批量等情況也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進(jìn)行加工。由于此工件上的孔較小，所以設(shè)計(jì)出來的凸模必須要校核其強(qiáng)度。
2.2沖壓工藝計(jì)算和工藝方案
2.2.1工藝方案的確定
該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬定出以下三種工藝方案：
方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，即沖孔—落料。
方案二：沖孔、落料復(fù)合模。
方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)模。
該零件Φ2.9的孔與外緣之間的最小距離為5.5mm，查相關(guān)資料零件的最小壁厚為4.9mm，由于5.5mm﹥4.9mm，所以可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料級(jí)進(jìn)模。采用沖孔落料復(fù)合模，復(fù)合模具的形位精度和尺寸精度容易保證且生產(chǎn)率高。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模為佳。
2.2.2.模具零部件的工藝計(jì)算
（1）排樣的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，該零件的形狀為矩形，形狀比較簡(jiǎn)單，采用直排的排樣方案即可以提高材料的利用率，減少廢料。查表2.1取得搭邊值工件間為1.8mm，側(cè)面為2.0mm。
計(jì)算條料的寬度：
B=103+2×2.0=107mm
步距：S=17+1.8=18.8mm
材料利用率的計(jì)算
根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用1000×2000×1.5mm的冷軋薄鋼板，每塊可剪成110×1000的規(guī)格條料18條。
一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積S1=103×17=1751mm2
一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積S0=110mm×20.6mm=2266mm2
材料厚度t
矩形件邊長L≥50mm
工件間a
側(cè)面a
﹤0.25
2.8
3.0
0.25～0.5
2.2
2.5
0.5～0.8
1.8
2.0
0.8～1.2
1.5
1.8
1.2～1.6
1.8
2.0
則一個(gè)步距材料的利用率為ｎ=S1/S0×100%=75.7%
表2.1最小搭便值
（2）計(jì)算凸、凹模刃口尺寸，查表2.2得間隙Zmin=0.132mm，Zmax=0.240mm。
1）沖孔凸凹模刃口尺寸的計(jì)算
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造凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：
查表2.3得凸、凹模制造公差
δ凸=0.020mm δ凹=0.020mm
表2.2較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙
材料厚度t/mm
08、10、35、09Mn2、Q235
Zmin
Zmax
小于0.5
極小間隙
0.5
0.040
0.060
0.6
0.048
0.072
0.7
0.064
0.092
0.8
0.072
0.104
0.9
0.090
0.126
1.0
0.100
0.140
1.2
0.126
0.180
1.5
0.132
0.240
表2.3簡(jiǎn)單形狀沖裁件沖裁時(shí)的δ凸、δ凹值 （單位：mm）
基本尺寸
凸模公差δ凸
凹模公差δ凹
≤18
0.020
0.020
＞18～30
0.020
0.025
＞30～80
0.020
0.030
＞80～120
0.025
0.035
校核：Zmax-Zmin=0.108mm，而δ凸+δ凹=0.040mm
滿足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的條件
查表2.4得：IT14級(jí)時(shí)磨損系數(shù)X=0.75，△=0.2
按式B凸=(B+XΔ)
B凸1=(3.5+0.75×0.2)
=3.65
B凸2=(2.9+0.75×0.2)
=3.05
B凹=（B凸+Zmin）
B凹1=（3.65+0.132）
=3.782
B凹2=（3.05+0.132）
=3.182
表2.4磨損系數(shù)x
材料厚度t/mm
非圓形
圓形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差△/mm
≤1
＜0.16
0.17～0.35
≥0.36
＜0.16
≥0.16
＞1～2
＜0.20
0.21～0.41
≥0.42
＜0.20
≥0.20
＞2～4
＜0.24
0.25～0.49
≥0.50
＜0.24
≥0.24
＞4
＜0.30
0.31～0.59
≥0.60
＜0.30
≥0.30
式中 B凸1—較大凸模的尺寸；
B凸2—較小凸模的尺寸；
B凹1—較大凹模的尺寸；
B凹2—較小凹模的尺寸。
2）外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算。
對(duì)外輪廓的落料，形狀也較簡(jiǎn)單，故采用分開加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)體時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸，工件圖中已注明公差。
查表2.4得磨損系數(shù)X取1，△=0.2
查表2.3得凸、凹模制造公差得:
δ凸=0.025mm δ凹=0.035mm
按式（2.15）：D凹=（Dmax-X*Δ）
D凹1=（103-1×0.2）
=102.8
D凹2=（17-1×0.2）
=16.8
D凹3=（13-1×0.2）
=12.8
D凹4=（2.828-1×0.2）
=2.628
D凹5=（5.5-1×0.2）
=5.3
D凸=（D凹- Zmin）
D凸1=（102-0.132）
=101.9
D凸2=（16.8-0.132）
=16.7
D凸3=（12.8-0.132）
=12.7
D凸4=（2.628-0.132）
=2.496
D凸5=（5.3-0.132）
=5.168
凹模磨損后無變化的尺寸是35±0.2.
式中D凹1、D凹2、D凹3、D凹4、D凹5為下圖2-2中所指各邊的制造尺寸，D凸1、D凸2、D凸3、D凸4、D凸5分別為與其各邊配合的凸模的尺寸。
圖2-2工件尺寸示意圖
（3）沖裁力的計(jì)算
沖孔力：F孔=L*t*σb
=(11×1.5×450)N
=7.5KN
落料力：F落=L*t*σb
=(228.7×1.5×450)N
=154.4KN
式中 L—沖裁周邊長度；
t—材料厚度；
σb—材料的抗拉強(qiáng)度。查相關(guān)資料得其σb為450Mpa。
沖孔時(shí)的推件力為：
F推=n* K推*F孔
取直筒形刃口的凹模刃口形式，查有關(guān)資料得h =6mm,則n=h/t=6mm/2=3個(gè)。
查表2.5
K推=0.05
F推=n*K推*F孔=3×0.05×7.5KN=1.125KN
落料時(shí)的卸料力
F卸 =K卸*F落
查表2.5
K卸=0.03
F卸= K卸*F落=0.03×154.4KN=4.632KN
總沖裁力為:
F總= F落+F孔+F推+F卸
=(154.4+7.5+1.125+4.632)KN
=167.7KN
為了保證沖裁力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖裁力大30%左右，即F′總=1.3×F總=1.3×167.7=218KN
表2.5卸料力、推件力、頂件力系數(shù)
料厚/mm
K卸
K推
K頂
鋼
≤0.1
0.06～0.09
0.1
0.14
＞0.1～0.5
0.04～0.07
0.065
0.08
＞0.5～2.5
0.025～0.06
0.05
0.06
＞2.5～6.5
0.02～0.05
0.045
0.05
＞6.5
0.015～0.04
0.025
0.03
純銅、黃銅
0.02～0.06
0.03～0.09
鋁、鋁合金
0.03～0.08
0.03～0.07
（4）壓力中心的計(jì)算
計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型腔圖，如下圖2-3所示：
圖2-3 壓力中心
表一：壓力中心坐標(biāo)
基本要素長度
L/mm
各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值
X
Y
L1＝14.172
-103
0
L2＝2.000
-102.263
-7.793
L3＝101.586
-50.5
-8.5
L4＝17.000
0
0
L5=101.586
-50.5
-8.5
L6=2.000
-102.293
-7.793
L7=10.990
-97.5
-8.5
L8=10.990
-56.5
-8.5
L9=9.106
-21.5
-8.5
合計(jì)269.43
3模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1模具總體設(shè)計(jì)
根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹?？锥粗校瑧?yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊；卡于凸凹模上的廢料可由卸料板頂出；而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)具有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來卸下條料廢料。
因是中批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從前向后送料。因采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。
由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
3.2模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括以下幾方面：
1）落料凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口采用直筒形式刃口，并查相關(guān)資料，取得刃口高度h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宜采用整體式。
查表3.1得k=0.35
即 凹模高度H=k*b=0.22×108mm=23.76mm (取42mm)
凹模壁厚C=1.5*H=1.5×26mm=39mm(取42.5mm)
凹模的外形尺寸的確定:凹模外形長度L=(103+2×42.5)mm=188mm
凹模外形寬度B=103+0.18×42.5mm=110.65mm(取112mm)
凹模整體尺寸為188×112×42mm
表3.1凹模厚度系數(shù)k
S／mm
材料厚度t／mm
≤1
＞1～3
＞3～6
≤50
0.30～0.40
0.35～0.50
0.45～0.60
＞50～100
0.20～0.30
0.22～0.35
0.30～0.45
＞100～200
0.15～0.20
0.18～0.22
0.22～0.30
＞200
0.10～0.15
0.12～0.18
0.15～0.22
圖3-1
2）沖孔凸模的設(shè)計(jì)。
該沖孔凸模為圓形凸模；故采用直通式。其固定方式采用N7/h6鉚接固定，裝配后再磨平。凸模固定板厚度去24mm,凹模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要來確定
L=h凸模固定板+h落料凹模=(15+40)mm=55mm
由于此凸模直徑較小，且長度較長，，所以需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口1mm。
圖3-2
凸模的校核：
凸模1的校核 dmin≥4t/﹝y﹞
4×1.5×20.8/440=0.04≤3.63
所以凸模滿足使用要求。
凸模2的校核 4×1.5×29.8/440=0.06≤3.03
所以凸模滿足使用要求。
3）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。
圖3-3
校核凸凹模的強(qiáng)度：查相關(guān)資料得凸凹模的最小壁厚為4.9mm，而實(shí)際最新壁厚為8.745mm，故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.246mm～0.36mm。
3.3其他零部件的設(shè)計(jì)
（1）下模座的設(shè)計(jì)如下所示：
材料為HT200.
圖3-4
（2）推件塊的設(shè)計(jì)如下：
圖3-5
技術(shù)要求：材料45；
熱處理硬度為43～48HRC;
其余表面粗糙度為Ra3.2.
（3）推板的設(shè)計(jì)如下：
圖3-6
技術(shù)要求：材料為45；
熱處理硬度為43～48HRC;
其余表面粗糙度為Ra3.2.
（4）墊板的設(shè)計(jì)如下：
圖3-7
技術(shù)要求：材料為45；
未注圓角為R1，未注明倒角為C1；
其余表面粗糙度為Ra3.2.
（5）凸模固定板的設(shè)計(jì)如下：
圖3-8
技術(shù)要求：1.材料為45；
2.未注圓角為R1，未注明倒角為C1；
3.各凸模安裝孔對(duì)A的位置度公差均為0.020mm；
4.其余表面粗糙度為Ra3.2.
（6）凸凹模固定板的設(shè)計(jì)如下:
圖3-9
技術(shù)要求：1.材料為45；
2.未注圓角為R1，未注明倒角為C1；
3.其余表面粗糙度為Ra3.2.
(7)卸料板的設(shè)計(jì)如下：
圖3-10
技術(shù)要求：1.材料為45；
2.熱處理硬度：43～48HRC；
3.與凸凹模配作，保持單邊過盈0.05～1mm。
（8）打桿的設(shè)計(jì)如下：
圖3-11
技術(shù)要求：1.材料為45；
2.熱處理硬度為43～48HRC
3.其余表面粗糙度為Ra3.2.
(9)上模座的設(shè)計(jì)如下：
圖中未標(biāo)注的表面粗糙度為Ra3.2.
圖3-12
(10)卸料彈簧的設(shè)計(jì)。
1）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選6根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為
F0≥F卸/n=（4.63×103／6）=772N
2）查有關(guān)彈簧規(guī)格，初選彈簧規(guī)格為：35mm×6mm×80mm,即 彈簧外徑D=35mm，材料直徑d=6mm，自由高度H0=80mm，節(jié)距t=9.6mm，F(xiàn)1=1725N，極限載荷時(shí)彈簧高度H1=65mm。
彈簧最大許可壓縮量 Lmax=(80-65)mm=15mm
彈簧預(yù)壓縮量 L′= F0／F1Lmax=772／1725×15mm=6.7mm
校核卸料板工作行程：
t+h1+h2=(1.5+1+0.5)mm=3mm
凸模刃模量和調(diào)節(jié)量 h3=5mm
彈簧實(shí)際總壓縮量 L總=L′+t+h1+h2+h3
=(6.7+3+5)mm
=14.7mm
由于15mm＞14.7mm,即Lmax＞L總，所以所選彈簧合適。
彈簧的規(guī)格為：
外 徑： D=35mm
鋼絲直徑： d=6mm
自由高度： H0=80mm
裝配高度: H2=H0-L′=(80-6.7)mm=73.3mm
彈簧的窩座深度：h= H0-Lmax+h卸料板+t+1-h凸凹模-h修模
=（80-15+10+1.5+1-34-5）mm
=38.5mm
彈簧的外露高度：H3=H2-h-h卸料板窩深
=（73.3-38.5-3）
=31.8mm
3.4模架的設(shè)計(jì)
模架各零件標(biāo)記如下：
上模座：297mm×228mm×40mm
下模座：297mm×228mm×40mm
導(dǎo)柱:B35h5×210mm×55mm
導(dǎo)套：B35H6×110mm×43mm
模柄:Φ60mm×115mm
墊板厚度:188mm×108mm×15mm
卸料板厚度:188mm×108mm×12mm
凸模固定板厚度:188mm×108mm×15mm
模具的閉合高度:
H閉=h上模座+h墊板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板彈簧外露+h下模座
=(40+15+15+42+1.5+31.8+40)mm
=185.3mm≈186mm
3.5沖壓設(shè)備的選擇
選擇型號(hào)為JB23-100的開式雙柱可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力：1000KN
滑塊行程：130mm
最大閉合高度：480mm
最大裝模高度：380mm
連桿調(diào)節(jié)高度：100mm
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：
710mm×1080mm
墊板尺寸（厚度×孔徑）：
100mm×250mm
模柄尺寸： Φ60mm×75mm
3.6繪制模具總圖
圖3-13
3.7校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)
(1)模具閉合高度校核：
H閉=H上+H下+H凹+H卸+H凸+H凸凹模+H墊板+H橡皮-1.5=182.5mm
沖床的最大閉合高度為270mm，最大裝模高度為220mm，最小裝模高度為165mm。安裝模具時(shí)需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配置。
(2)沖裁所需總壓力P0=218KN，沖床的公稱壓力P公=250KN，P0＜P公，滿足生產(chǎn)要求。
(3)模具最大安裝尺寸為294×130，沖床工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為560×370，能滿足模具的正常安裝。
4模具的裝配、安裝與調(diào)試
4.1沖裁模具的裝配
4.1.1沖裁模具裝配的技術(shù)要求
1)裝配好的沖模，其閉合高度應(yīng)復(fù)合設(shè)計(jì)要求。
2)模柄裝入上模座后，其軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差，在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。
3)裝入模架的每對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙（或過盈）應(yīng)符合手冊(cè)的規(guī)定。
4)導(dǎo)柱與導(dǎo)套裝配后，其軸心線應(yīng)分別垂直于下模座的低平面和上模座的上平面。
5)上模座的上平面應(yīng)與下模座的下平面平行。
6)裝配好的導(dǎo)柱，其固定端面與下模座下平面應(yīng)保留1～2mm距離，選用B型導(dǎo)套時(shí)，裝配后其固定端面應(yīng)低于上模座上平面1～2mm。
7)裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。
8)凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個(gè)刃口輪廓應(yīng)均勻一致。
9)定位裝置要保證定位準(zhǔn)確可靠，卸料、頂料裝置要?jiǎng)幼黛`活、正確，出料孔要暢通無阻，保證制件或廢料不卡在凹模內(nèi)或凸模上
10)模具應(yīng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試模，沖出的制件應(yīng)復(fù)符合設(shè)計(jì)要求。
4.1.2沖裁模的裝配要點(diǎn)
沖裁模一般選用標(biāo)準(zhǔn)模架，裝配時(shí)需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行補(bǔ)充加工，然后進(jìn)行模柄、凸模和凹模等的裝配。
1)模柄的裝配
模柄與上模座的配合為H7/m6.先將模柄壓入模座孔內(nèi)，并用90°角尺檢查模柄圓柱面與上模座上平面的垂直度，其誤差不大于0.05mm。模柄垂直度檢驗(yàn)合格后再加工騎縫銷孔，裝入騎縫銷（也可以用螺釘），然后將端面在平面磨床上磨平。在凸模固定板上安裝多個(gè)凸模時(shí)，一般應(yīng)先安裝容易定位和便于作為其他凸模安裝基準(zhǔn)的凸模。較難定位或要依靠其他零件通過一定工藝方法才能定位的凸模，應(yīng)后安裝。
2)凹模與凸模的裝配
凸模、凹模與固定板的配合常采用H7/m6或H7/n6?？傃b前應(yīng)先將凹模壓入固定板，并在平面磨床上將上、下平面磨平。凸模壓入固定板后，其固定端的端面和固定板的支撐面應(yīng)處于同一平面。凸模應(yīng)和固定板的支撐面垂直。
3)沖裁模的總裝
沖壓模具上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)的滑塊上，是模具的活動(dòng)部分。下模部分被固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，是模具的固定部分。模具工作時(shí)，上模部分和下模部分的工作零件必須保證正確的相對(duì)位置，才能使模具正常工作。模具裝配時(shí)，為了方便地將上下兩部分的工作零件調(diào)整到正確位置，并使凸模、凹模具有均勻的間隙，要正確安排上下模座的裝配順序。
裝配有模架的模具時(shí)，一般是先裝配模架，再進(jìn)行模具工作零件和其他結(jié)構(gòu)零件的裝配。上下模的裝配順序應(yīng)根據(jù)上模和下模上所安裝的模具零件在裝配和調(diào)整過程中所受限制的情況來決定。如果上模部分的模具零件在裝配和調(diào)整過程中所受限制的情況來決定。如果上模部分的模具零件在裝配和調(diào)整時(shí)所受限制最大，則應(yīng)先安裝上模部分，并以它為基準(zhǔn)調(diào)整下模部分的零件，保證凸、凹模配合間隙均勻。反之，則應(yīng)先裝模具的下模部分，并以它為基準(zhǔn)調(diào)整上模部分的零件。
上、下模的裝配順序應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來決定。對(duì)于無導(dǎo)柱的模具，凸、凹模的配合間隙是在模具安裝到壓力機(jī)上時(shí)才進(jìn)行調(diào)整，上、下模的裝配可以分別進(jìn)行。
4.1.3模具的裝配
模具裝配沒有嚴(yán)格的工藝裝配，裝配工藝過程有模具鉗工掌握。但模具裝配都有一定的裝配順序。例如：級(jí)進(jìn)模先裝配下模，在以下模為準(zhǔn)來裝配上模;復(fù)合模是先裝凸凹模，然后裝凹模和凸模，最后總裝；導(dǎo)板模則以卸料板為基準(zhǔn)件進(jìn)行裝配；無導(dǎo)柱、導(dǎo)套的模具，可以先裝配下模，也可以先裝配上模等。冷沖模裝配的主要技術(shù)要求是保證凸、凹模的均勻配合間隙。
（1） 將凸凹模與凸凹模固定板裝在一起
（2） 將下模座放在墊塊上，將剛裝好的凸凹模和凸凹模固定板與下模座對(duì)準(zhǔn)、放好，然后用螺釘緊固起來。
（3） 將彈簧放在螺釘上，再裝卸料板，螺釘要對(duì)準(zhǔn)卸料板上的孔，然后擰緊，下模裝配完畢，將下模部分放在一邊，開始裝上模部分。
（4） 將打板裝入模柄的打桿孔中，將已裝配好的打桿和模柄與上模座裝在一起，當(dāng)模柄裝入上模座后，用螺釘緊固，然后把這一部分倒放在墊塊上。
（5） 將墊板與上模座裝在一起。
（6） 將三個(gè)小凸模裝入凸模固定板，然后將這一部分與上一步剛裝的那一部分裝配在一起，一定要對(duì)齊。
（7） 將推件塊與三個(gè)凸模配合。
（8） 將落料凹模裝入，然后將螺釘裝入螺釘孔，將上模部分緊固起來，在打入銷釘。
（9） 將導(dǎo)柱插入導(dǎo)套，上下模閉合，模具裝配完畢。
4.2加強(qiáng)板模具的安裝
4.2.1沖壓模具安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1）整理工作臺(tái)，準(zhǔn)備工具、材料、圖樣、模具。
2)安裝前，應(yīng)將上下模座和滑塊低面的油垢擦拭干凈，并檢查有無遺物，防止影響正常安裝和發(fā)生意外事故。
3）檢查壓力機(jī)和沖模的閉合高度，壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)略大于沖模的閉合高度。
4）檢查壓力機(jī)上的打料裝置，應(yīng)將其暫時(shí)調(diào)整到最高位置，以免調(diào)整壓力機(jī)閉合高度時(shí)折彎。
5）檢查下模頂桿和上模打桿是否符合壓力機(jī)打料裝置要求（大型壓力機(jī)，則檢查氣墊裝置）.
6)切斷壓力機(jī)開關(guān)。
7）給壓力機(jī)注油，合上開關(guān)讓壓力機(jī)空轉(zhuǎn)，觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況，觀察離合器、制動(dòng)器、彈簧以及安全裝置的狀況，如有異常，要進(jìn)行修理。
4.2.2沖壓模具的安裝步驟
1）安裝沖壓模熟悉沖壓工藝和沖壓模具圖樣，檢查所要安裝的沖模和壓力機(jī)是否完好正常。
2）沖壓模放入壓力機(jī)前，清除黏附在沖壓模上下表面、壓力機(jī)滑塊底面與工作臺(tái)面上的雜物，并擦洗干凈。
3）測(cè)量沖壓模的閉合高度，并根據(jù)測(cè)量的尺寸調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，使滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面與壓力機(jī)工作臺(tái)面之間的距離略大于沖壓模的閉合高度。
4)準(zhǔn)備好安裝沖壓模所需的緊固螺栓、螺母、壓板、墊板、墊塊及沖壓模上的附件（頂桿、打桿等）。
5）取下模柄鎖緊塊，將沖壓模推入，使模柄進(jìn)入壓力機(jī)滑塊的模柄孔內(nèi)，合上鎖緊塊，將壓力機(jī)滑塊停在下止點(diǎn)，并調(diào)整壓力機(jī)滑塊高度，使滑塊與沖壓模頂面貼合。
6）緊固鎖模塊，安裝下模壓板，如模具有彈頂器時(shí)，應(yīng)先安裝彈頂器。
7）調(diào)整壓力機(jī)上的連桿，將滑塊向上調(diào)3～5mm，開動(dòng)壓力機(jī)使滑塊停在上止點(diǎn)，擦進(jìn)導(dǎo)柱導(dǎo)套部位并加潤滑油后，再點(diǎn)動(dòng)壓力機(jī)，使滑塊上下運(yùn)動(dòng)1～2次后停在下止點(diǎn)，靠導(dǎo)柱導(dǎo)套將上下模具的位置導(dǎo)正后，將壓板螺栓擰緊。、
8）開動(dòng)壓力機(jī)，并逐步調(diào)整滑塊高度，先將上下模之間放入紙片，使紙片剛好切斷后再放入試沖材料，剛好沖下零件后，將可調(diào)連桿螺釘擰緊。
9）若上模有頂桿（或打料桿）時(shí)，要在壓力機(jī)上裝入打料橫桿，并調(diào)整壓力機(jī)的打料橫桿限制螺釘，以便打料橫桿能通過打料桿打下上模內(nèi)的沖壓廢料或工件。
10)安裝好后進(jìn)行試沖，如出現(xiàn)故障，則要從分析原因入手，進(jìn)行模具的調(diào)整與修理，直至模具工作正常并沖出合格的沖壓件為止。
4.2.3沖裁模調(diào)試要點(diǎn)
1）模具閉合高度調(diào)試
模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。
2）凸、凹模刃口及間隙調(diào)試
刃口要鋒利，間隙要均勻
3）定位裝置的調(diào)試
定位要準(zhǔn)確、可靠
4)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試
導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠
5)卸料及出件裝置的調(diào)試
卸料及出件要通暢，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象
4.2.4沖裁模試沖時(shí)出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法
沖裁模試沖時(shí)出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法見表1.
存在問題
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不通暢或料被卡住
1.凸模與卸料板之間間隙過大，使搭邊翻扭
2.兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度
3.用側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模，導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，或側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合，形成毛刺。
1.減小凸模與卸料板之間的間隙
2.根據(jù)情況銼修或磨或重裝
3.重裝導(dǎo)料板，修整側(cè)刃擋塊，消除間隙
制件不平
1.頂料桿和工件接觸面過小
2.凹模有導(dǎo)錐度
3.導(dǎo)正銷與預(yù)沖孔配合過緊，將沖壓件壓出凹陷
1.更換頂料桿，增加與工件接觸面積
2.修正凹模
3.修整導(dǎo)正銷,保持與導(dǎo)入孔成功配合.
制件有毛次
1.刃口不鋒利或淬火硬度低
2.配合間隙過大或過小
3.間隙不均勻使沖件的一邊有顯著的帶斜角的毛刺
1.刃磨刃口，使其鋒利
2.調(diào)整凸、凹模之間間隙，使其均勻一致
表4.1沖裁模試沖時(shí)出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法
刃口相咬
1.凸模、導(dǎo)柱等零件安裝不垂直
2.上模座、下模座、固定板、凹模、墊板等零件安裝面不平行
3.卸料板的孔位不正確或歪斜，使沖孔凸模位移
4.凸、凹模相對(duì)位置沒有對(duì)正
5.導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙過大，使導(dǎo)向不正
1.重裝凸模或?qū)е３执怪?
2.修整有關(guān)零件，重新裝上模或下模
3.修整或更換卸料板
4.調(diào)整凸、凹模，使其對(duì)正并保持間隙均勻
5.更換導(dǎo)柱或?qū)?
卸料不正常
1.凹模和下模座的漏料孔沒有對(duì)正，料被賭死而排不出
2.由于裝配不正確，使卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如：卸料板與凸模配合過緊或卸料板裝配后有傾斜現(xiàn)象而卡緊凸模
3.彈簧或橡皮的彈力不足
1.修整漏料孔
2.修整卸料板
3.更換彈簧或橡皮
內(nèi)孔與外形位置不正，成偏位情況
1.落料凸模上導(dǎo)正銷尺寸過小
2.倒料板與凹模送料中心線不平行，使孔偏斜
3.擋料釘位置不正
4.側(cè)刃定距不準(zhǔn)
1.更換導(dǎo)正銷
2.修整導(dǎo)料板
3.修整擋料釘
4.磨修或更換側(cè)刃
凹模被脹裂
凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小，或凹模刃口深度太長，積存的件數(shù)太多，脹力太大- 42 -
修整凹模刃口，消除倒錐現(xiàn)象或減小凹模刃口長度，使沖下的制件盡快漏掉
5.結(jié)束語
加強(qiáng)板的設(shè)計(jì)屬于比較簡(jiǎn)單的沖裁模設(shè)計(jì)。在加強(qiáng)板的工藝分析中，考慮到加強(qiáng)板的形狀、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)批量，我采用了倒裝復(fù)合模，結(jié)合倒裝復(fù)合模的優(yōu)缺點(diǎn)和工件的要求，采用倒裝復(fù)合膜比較合適。在加強(qiáng)板的工藝計(jì)算這一塊，計(jì)算出了送料步距、搭便值、推件力、卸料力等，這些力的計(jì)算相當(dāng)重要，決定了材料的利用率和壓力機(jī)沖裁力的大小。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一部分，我采用了畫圖的方式來表達(dá)，這一部分中比較重要的是凹模各項(xiàng)尺寸的計(jì)算，有了凹模的基本尺寸，其他板的大致尺寸也就基本上確定了下來，在這一部分中，我做的可能不太好，由于時(shí)間的倉促，有些零件設(shè)計(jì)的可能不符合國標(biāo)。之后還對(duì)彈簧進(jìn)行了設(shè)計(jì)，這里都是根據(jù)已有數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)的，應(yīng)該還行。下面附出了凸模、凹模的加工工藝規(guī)程。第四部分是模具的安裝與調(diào)試。在這一部分中，我列出了沖裁模裝配注意事項(xiàng)、沖裁模裝配的技術(shù)要求、沖裁模裝配要求、沖裁模的裝配要點(diǎn)、模具的裝配、沖裁模調(diào)試的要點(diǎn)以及模具試沖時(shí)出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲特別多，在搞設(shè)計(jì)的這段日子里，每天都在學(xué)習(xí)，每天都在進(jìn)步，感覺每天過的特別充實(shí)；我自認(rèn)為模具的設(shè)計(jì)既是一件簡(jiǎn)單的事，又不是一件簡(jiǎn)單的事，既枯燥又有樂趣，在設(shè)計(jì)中會(huì)遇到很多模棱兩可的事情，有時(shí)候都無從下手，但是不要放棄，繼續(xù)努力做下去，做到這一步的時(shí)候，感覺特別輕松，雖然知道設(shè)計(jì)的模具可能生產(chǎn)不出合格的制件，但是有一種成功感。
在今后的日子里，我會(huì)好好學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取能設(shè)計(jì)出合格的模具，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
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