內軸承座沖壓級進模具設計【說明書+CAD】

內軸承座沖壓級進模具設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,內軸承座沖壓級進模具設計【說明書+CAD】,軸承,壓級,模具設計,說明書,CAD 1目目錄錄外文翻外文翻譯譯.2緒論緒論.8內內軸軸承座的承座的設計設計.121.1 沖裁件工藝性分析.121.1.1零件的材料.121.1.2零件的尺寸精度.131.1.3零件的結構形狀.131.2 沖裁件工藝方案的確定.131.3 排樣的設計.141.3.1內孔翻邊的工藝設計.141.3.2零件的排樣.151.3.3排樣圖的設計.161.3.4材料的利用率.201.4 沖裁力和翻邊力.211.4.1沖裁力計算.211.4.2翻邊力與壓邊力計算.221.5 壓力機的選用.221.6 主要工作部分尺寸計算.221.6.1凸、凹模間隙值的確定.221.6.2凸、凹模刃口尺寸.231.7 模具結構的設計.241.7.1凸模、凹模結構的設計.241.7.2卸料裝置的設計.271.8 導料系統(tǒng)的設計.291.8.1導正釘.291.8.2托料裝置.301.9 限位裝置.31設計設計小小結結.32參考文獻參考文獻.332外文翻外文翻譯譯冷沖模凸凹模間隙控制和調整方法 冷沖壓模具凸、凹模間隙的大小和均勻程度直接影響沖裁件的質量和模具的使用壽命的長短。在保證沖裁件間隙時裝配也是模具制造中十分重要的環(huán)節(jié)，而且裝配質量將直接影響凸、凹模的間隙是否均勻。比如加工時凸、凹模的尺寸精度雖已達到要求，但是在裝配時如果調整不好，就會造成間隙不均勻，沖出的零件有毛邊。甚至會沖出不合格的零件。模具裝配的關鍵是要控制凸、凹模的相對位置，以保證凸、凹模的間隙正確、均勻并能沖出合格的零件。1.模具在裝配前應關注的問題 凸、凹模間隙既與模具本身零件的精度有關，也與裝配時的裝配工藝是否合理有關。為了保證凸、凹模的位置正確和間隙均勻，模具從設計、加工到裝配整個環(huán)節(jié)要注意的問題如下： （1）凸、凹模的正確設計和制造 設計模具時首先應根據沖裁件的斷面質量、模具使用壽命等因素選擇合理的凸、凹模間隙。并要考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，一般在設計模具時采用最小合理間隙。并在制造過程中保證模具零件的加工質量和精度，在裝配過程中確保凸、凹模間隙均勻，這對于加工復雜形狀零件十分關鍵。 （2）裝配方法的選擇要合理 沖模裝配方法大致包括直接裝配法和配合裝配法。裝配前必須仔細3研究模具裝配圖，充分考慮和分析沖模的結構特點、沖模零件加工工藝和加工精度等，以選擇方便、準確、可靠的裝配方法以保證沖裁件質量。 2.凸、凹模間隙的控制與調整的方法 凸、凹模的間隙控制，應根據沖模結構、間隙大小、沖裁件的質量和實際裝配條件來選定。凸、凹模間隙的控制與調整方法有以下幾種。 （1） 透光法 將凸、凹模合模后，用光照射底面，觀察凸、凹模刃口周圍透過的光線和分布情況來判斷間隙的大小和均勻性。如果不均勻，重新調整至間隙均勻后再固定，此法適用于薄板小間隙沖裁模。 （2） 塞尺法 將凸、凹模合模后，用凸、凹模單邊間隙厚度的塞尺塞入凸、凹模各方向間隙中。然后擰緊上模固定螺釘。最后放紙試沖，最后將上模座與固定板配鉆、鉸定位銷孔，并打人銷釘定位。（3）墊片調整法 墊片調整間隙法簡便、應用廣泛。如圖 1 所示，合模后墊好等高墊鐵，將墊片包在凸模上使凸模進入凹模內，觀察凸、凹模的間隙狀況。如果間隙不均勻，用敲擊凸模固定板的方法調整間隙，然后擰緊上模固定螺釘。最后放紙試沖，觀察切紙上四周毛刺均勻程度，從而判斷凸、凹模間隙是否均勻，再調整間隙直至沖裁毛刺均勻為止。最后將上模座與固定板配鉆、鉸定位銷孔，并打入銷釘定位。這種方法廣泛適用于沖裁材料較厚的大間隙沖模和彎曲、拉深成形模具的間隙控制。4（4）化學法 當凸、凹模的形狀復雜時，用上述幾種方法調整間隙較困難時，這時可用化學方法來控制間隙，常用的是電鍍法。電鍍法是在凸模工作端表面鍍上一層銅或鋅來代替墊片。鍍層厚度與單邊隙相同，刃人凹?？變?，檢查上下移動無阻滯現(xiàn)象即可裝配緊固。鍍層在沖模使用過程中會自然脫落，無需去除。此法鍍層均勻，可提高裝配間隙的均勻性。 （5）工藝措施調整法 采用工藝措施調整模具間隙主要有 2 種方法： 1.尺寸法 加工凸模時，將凸模前端適當加長，加長段截面尺寸加工到與凹模型孔尺寸相同。裝配時，使凸模進入凹模型孔，自然形成沖裁間隙，然后將凸模連同凸模固定板一起與上模座配作銷釘固定，最后將凸模前端加長段去除即可形成均勻間隙。 2.定位孔法 工藝定位孔法就和級進模里面的原理差不多。加工時，在凸模固定板和凹模相同的位置上加工兩定位孔，可將定位孔與模具型腔一次割出。裝配時，在定位孔內插入定位銷來保證間隙。 （6） 標準樣板法 根據零件圖預先在線切割機床上加工一標準樣板或采用合格沖壓零件，裝配調整時將其放在凸、凹模之間，使上、下模相對運動時松緊程度適當即可。 （7） 測量法5 測量法采用的測量工具有塞尺。塞尺測量法調整后的凸、凹模間隙均勻性好，是常用的方法。裝配時，在凸模刃口放入凹?？變群螅鶕?、凹模間隙的大小選擇不同規(guī)格的塞尺插入凸、凹模間隙中，檢查凹模刃口周邊各處間隙，并根據測量結果進行調整。調整時只要敲擊凸模固定板直至調整好為止。(8)調整修配法 沖模在使用一段時間后，由于凸、凹模的正常磨損。要對所加工的零件進行檢查，若制品產生毛刺，凸、凹模刃口變鈍和崩刃因素，則是因為凸、凹模間隙因磨損發(fā)生了變化，即變大或不均勻。為使凸、凹?；謴偷皆瓉淼拈g隙值沖出合格零件可采用以下方法進行修配。ColdCold diedie clearancesclearances betweenbetween controlcontrol andand adjustingadjusting methodmethodCold stamping mould convex, concave die size and distribution of the clearance degree directly affect the quality of the blanking pieces and the length of the service life of the die. In guarantee blanking pieces space is mould manufacturing assembly very important link, and assembly quality will directly influence the convex, concave die if the clearance between the uniform. Such as the process of convex, concave die size precision although already meet the requirements, but in assembling if adjustment is bad, can cause clearance does not even, rushed out of the spare parts of the raw edges. Even rushed out of unqualified parts. The mold assembly is key to control convex, concave die of relative positions, in order to ensure that the convex, concave die, uniform and the clearance between the right to rush out of qualified parts. 1. DieDie beforebefore assemblyassembly thethe problemsproblems thatthat shouldshould bebe paidpaid attentionattention22 Convex, concave die and mould parts itself is clearance of the precision, and the assembly of the assembly process is reasonable. In order to ensure that the position of the convex, concave die correctly and gaps even, mould design, processing to assembly from the whole link should pay attention to the following questions： 6（1）Convex, concave die design and manufacture of the right Design should be based on the above all when die cutting the section of a quality, service life of die factors such as the reasonable selection of convex, concave die clearance. And to consider the mould in the process of using that gap wear increases, general in the design the least reasonable clearance when mould. And in the manufacturing process can ensure the parts processing precision and quality, in the assembly process ensure convex, concave die gap even, this for processing complex shape is very key parts. （2）Assembly method the choice should be reasonable Die assembly method include roughly assembly method and direct with assembly method. Before the assembly must be carefully study mold assembly drawing, full consideration and analysis of the structure characteristics of punching die, die parts processing technology and processing accuracy etc, in order to choose convenient, accurate and reliable assembly method to ensure the quality of blanking pieces. 2. Convex,Convex, concaveconcave diedie gapgap betweenbetween thethe controlcontrol andand adjustmentadjustment ofof thethe methodmethod33 Convex, concave die clearance control, should according to die structure, clearance size, blanking pieces of quality and practical assembly condition to selected. Convex, concave die gap between the control and adjustment method have the following kinds. （1）Pervious to light method Will convex, concave die after molmerged, shone a light on the underside, observe the convex, concave die around through light and distribution to judge the size of the clearance and uniformity. If not even, to adjust to evenly between fixed again, this method is suitable for small gap plate stamping die. （2）Feeler method Will convex, concave die after molmerged, convex, concave die into the thickness of unilateral clearance feeler convex, concave die gaps in each direction. Then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping and will last mould seat and fixed on board with drilling, reaming positioning pin hole, and at a pin location. （3）Gaskets DiaoZhengFa Gasket adjustment method is simple, convenient, clearance is used widely. As shown in figure 1 shows, the mat with good contour mat iron, will gaskets wrapped in the punch to the punch into the concave mould, 7observe the convex, concave die clearance condition. If clearance does not even, with striking the protruding models of fixed plate method clearance adjustment, then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping, observation on paper cutting around burr and even rate to judge whether clearance convex, concave die even, to adjust the gap until cutting burr uniform so far. Finally the mould seat and the plate with drilling, reaming positioning pin hole, and enter the pin location. This method widely used cutting materials focusing thick large clearance and bending stamping, deep drawing mould clearance control. (4) Chemical method When the convex, concave die complex shape, the use of the above several methods more difficult to adjust the gap, the chemical method can be used to control the gap, the plating method is used. Plating method is the punch in the work surface coated with copper or zinc instead of washers. The plating thickness and unilateral gap is same, blade people concave die hole, and check the move without block phenomenon can assembly tighten. Coating in use process will die fall off naturally, need not removed. This uniform coating, can improve the uniformity of assembling clearance. (5) Technology DiaoZhengFa measures The main technological measures to adjust the gap between two kinds of the mould method: 1. Size method Processing of the punch, will the punch front-end appropriate lengthen, extended period of section size and sunken model hole processing to the same size. Assembly, make the punch into female model hole, natural form the cutting clearance, and then to the punch with fixed together with the punch mould seat on board with the pin for fixed and will last longer period of the punch front can remove form even clearance. 2. Positioning hole method Process positioning hole method and the inside of the progressive die principle about. Processing, the punch in fixed board and concave die on the same position processing two positioning hole, can will locate hole and the mold cavity a cut out. Assembly, in the positioning hole insert pins to ensure that gap. (6) Standard model method 8According to the drawing wedm in advance in processing a standard model or the qualified stamping parts, to adjust the assembly put it in between convex, concave die, upper and lower die relative motion can be reasonable degree when appropriate. (7) Measurement method Measuring method of the measuring tool have feeler. A feeler method after the adjustment convex, concave die clearance good uniformity, it is the commonly used method. Assembly, the punch in the concave die in the hole, convex, concave die according to the size of the clearance choose different specifications of the feeler insert convex, concave die clearance, inspection concave die around the blade gap everywhere, and according to the measured results adjustment. If the adjustment of the punch fixed board knock until adjust good so far. (8) Adjustment method of repair match meansDie in use after period of time, because the convex, concave die normal wear and tear. To working parts inspection, if products produce burr, convex, concave die dull and collapse the blade factors, it is because of the convex, concave die clearance for wear changed, namely bigger or not even. To make the convex, concave die restored to the original gap value out of parts can use the following method to qualified for repair match means.緒論緒論一一.課題課題研究的目的研究的目的沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種加工方法。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具。沖模在實現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，用模具加工出的沖壓件幾乎是“一模一樣”，若沒有符合要求的沖模，就不能生產出合格的沖壓件；沒有先進的沖模，先進的沖壓成形工藝就無法實現(xiàn)。在沖壓零件的生產中，合理的沖壓成形工藝、先進的模具、9高效的沖壓設備是必不可少的三要素。沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術方面，還是在經濟方面，都具有許多獨特的優(yōu)點。生產的制件所表現(xiàn)出來的高精度，高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。但需要指出的是，由于進行沖壓成形加工必須具備相應的模具，而模具是技術密集型產品，其制造屬單位小批量生產，具有難加工、精度高、技術要求高、生產成本高的特點。所以，只有在沖壓零件生產批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經濟效益。由于沖壓加工具有上述突出特點，因此在批量生產中得到了廣泛的應用，在現(xiàn)代工業(yè)生產中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)中必不可少的加工方法。本課題主要研究掌握模具設計的方法及工序，鞏固和加深對機械二維、三維的制圖能力。設計過程中鍛煉查閱文獻和資料自我設計的能力，培養(yǎng)和提升我們的創(chuàng)新能力，增強我們獨立思考問題和解決問題的能力。在對模具設備的結構設計和理論計算上，掌握模具設備的主要結構與性能、工藝適應性與技術參數(shù)。從而能根據成型的生產要求，模具結構等因素，經濟、有效的使用設備，合理的選擇工藝，正確的設計模具，保證成型生產能夠經濟、合理的進行，提高自身在成型工藝和模具方面的綜合著機水平，提高自身解決實際問題的能力。二二.國內外研究概況國內外研究概況國外模具發(fā)展概況為了適應高速、自動、精密、一安全現(xiàn)代化生產的需要,工業(yè)先進國家10發(fā)展的高效率、高精度、高壽命模具向多工位、多型腔、多功能方向發(fā)展。在沖模方面:國外多工位級進模多達 50 個工位。多次拉深成形工件發(fā)展了多工位傳遞模。多次冷擠壓工件也發(fā)展了多工位傳遞模。多次彎曲工件發(fā)展了前幾個沖裁工位用級進模接著用多向自動彎曲模。在級進模的基礎上發(fā)展了多功能模具。目前，國外人汽車公司為了降低模具開發(fā)、制造成本，縮短生產周期，將除轎車外覆蓋件之外的人部分轎車沖壓件的模具都交由專業(yè)模具公司（如 Fontana Pietro.Kuka.Laepple.Schuler Cartec.Ogi-hala-Fuji Techniaca等等）設計和制造，這些公司都有很強的開發(fā)能力，并在某些零件的模具制造方面擁有獨到的優(yōu)勢。但作為整車廠，考慮到新車型開發(fā)過程中的保密，對諸如翼子板、行李箱蓋、車門、側圍、車頂、前蓋等敏感零部件的模具，則都由自己的模具制造部門來設計和制造。國內模具發(fā)展概況模具制造是我國經濟建設中的一項重要產業(yè)，起著振興和發(fā)展我國模具工業(yè)的重要作用，正日益受到人們的重視和關注。 “模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備”也已經成為廣大業(yè)內人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產制件,具備高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍,尤其是在沖壓技術相對落后的中國，制造出優(yōu)質的模具以及生產出高質量的沖壓產品勢在必行。11 我國模具工業(yè)近年來發(fā)展很快。尤其近 10 年來，中國模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，仍然供不應求，據不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務飽滿，2004 年模具產值 530 億元，進口模具 18.13 億美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長18%、32.4%和 45.9%。進出口相抵后的凈進口達 13.2 億美元，為進口量較大的國家。2008 年中國模具進出口總額為 39.26 億美元，比 2007 年增長 13.27%。其中進口 20.04 億美元，比 2007 年減少 2.39%；出口 19.22 億美元，比 2007 年增長 36.02%。可見，出口繼續(xù)保持強勁的上升趨勢，逆差進一步下降，總體情況良好。近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產單套重量達 50 多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內也能生產了。精度達到 12m，壽命 2 億次左右的多工位級進模國內已有多家企業(yè)能夠生產。表面粗糙度達到 Ra1.5m 的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內也已達到相當高的水平。加速發(fā)展模具工業(yè)的重要意義 模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、H 用品等工業(yè)部門極其重要的工藝裝備。沒有模具,就沒有高質量的產品。模具不是一般的工藝裝備,而是技術密集型的產業(yè),工業(yè)發(fā)達國家把模具作為機械制造方面的高科技產品來對待。他們認為：“模具是發(fā)展工業(yè)的一把鑰匙”；“模具是一個企業(yè)的心臟”；“模具是富裕社會的一種動力”。 12內內軸軸承座的承座的設計設計1.1 沖裁件工沖裁件工藝藝性分析性分析1.1.1 零件的材料零件的材料該產品零件選用的材料為 08F 鋼板. 08F 是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號（中國稱 08F，國際稱 CR1，日本稱 SPCC，德國用 St12，前蘇聯(lián)用Br）08F 中 F 指的是沸騰鋼.08 指的是含碳量萬分之八.特性：特性：強度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接。用途用途：13鋼板用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。 圓鋼用作心部強度要求 不高的滲碳或氰化零件。力學性能：力學性能：抗拉強度 b （MPa）：295（30）屈服強度 s （MPa）：175（18）伸長率 5 （%）：35斷面收縮率 （%）：60硬度 ：未熱處理，131HB1.1.2 零件的尺寸精度零件的尺寸精度由圖可知，所有尺寸均沒有特殊要求，表面處理為鍍鋅1.1.3 零件的零件的結結構形狀構形狀此零件為非對稱型零件且有較大翻邊產生，故在排樣時應該考慮是否能夠一次翻邊成形。孔與零件邊緣之間的壁厚 c1大于 t(2)皆滿足沖裁條件。1.2 沖裁件工沖裁件工藝藝方案的確定方案的確定該零件包括翻邊，沖孔和落料三個基本工序，從工序可能的集中與分散，工序間的組合來看可以有以下幾種方案：先翻邊，再沖孔，后落料采用單工序模生產翻邊、再沖孔-落料復合沖壓采用復合模生產14翻邊、沖孔連續(xù)沖壓、再落料（或切斷）采用級進模生產方案模具結構簡單，但需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生產效率較低，難以滿足零件大批量生產的需求。如果使用單工序模則會使模具制造周期增長，不利于提高生產效率；為了提高生產效率，主要采用復合沖裁和級進沖裁方式。由于該產品有的折彎要求，方案不能一次性保證孔與折彎邊緣的距離。因此，采用方案既能滿足尺寸精度又能高效生產。綜上所述，采用方案一套級進模生產，可連續(xù)完成翻邊、沖孔等工序。生產效率高，易于實現(xiàn)自動化，操作安全方便，適宜大批量生產，工件的精度也能滿足要求。同時，采用自動送料裝置，保證步距準確，提高效率。1.3 排排樣樣的的設計設計1.3.1 內孔翻內孔翻邊邊的工的工藝設計藝設計影響極限翻邊系數(shù)的主要因素：材料的塑性材料的延伸率 、應變硬化指數(shù) n 和各向異性系數(shù) r 越大，極限翻邊系數(shù)就越小，有利于翻邊?？椎募庸し椒A制孔的加工方法決定了決定了孔的邊緣狀況，孔的邊緣無毛刺、撕裂、硬化層等缺陷時，極限翻邊系數(shù)就越小，有利于翻邊。當翻邊系數(shù)大于極限翻邊系數(shù)時，可采用一次翻邊成形。當翻邊系數(shù)15小于極限翻邊系數(shù)時可采用多次翻邊。28.3672. 043. 020trHDd 查表得78. 054.4628.360Ddm14.18228.360td6 . 0minm 所以能夠一次翻邊成形min78. 0mm1.3.2 零件的排零件的排樣樣設計多工位級進模時，首先要設計條料排樣圖，這是設計多工位級進模的主要依據。條料的排樣圖一旦確定了，也就確定了以下幾方面：被沖制零件各部分在模具中的沖制順序模具的工位數(shù)，及其作業(yè)內容確定了被沖零件的式樣單排、雙排、多排方位正排、斜排等。并反應出材料的利用率確定了模具步距的公稱尺寸和定距方式條料的寬度，條料紋向與送料方向的關系條料載體的設計形式基本上確定了模具的結構多工位級進模條料設計得好壞，對模具設計的影響是很大的。排樣圖設計錯誤，會導致制造出的模具無法沖制零件。16一般在設計多工位級進模條料排樣圖時，要拿出多種排樣方案，加以比較、歸納、綜合、最后得出一個最佳方案。多工位級進模條料排樣圖設計是否是最佳方案，首先要看工位分布是否合理；條料是否在連續(xù)沖壓過程中暢通無阻；是否便于使用、制造、維修和刃磨；是否經濟合理。1.3.3 排排樣圖樣圖的的設計設計條料排樣圖直接關系到級進模設計，因此在設計排樣圖時，主要需考慮到以下幾個因素。送料方式：高速沖壓的多工位級進模，用自動送料機構送料，用導正釘精確定距；手工送料則多用側刃粗定距，用導正釘精確定距沖壓零件形狀分析：每一個沖壓零件都有它的一些特點，因而在設計條料排樣時，必須對這些特點加以分析、 ，研究。模具的具體結構和加工工藝性：在設計條料排樣圖的同時，必須考慮模具的具體結構，要把每一個環(huán)節(jié)，每一個具體部分的裝配關系，裝配順序，以至對每部分的加工方案等都要考慮全面。這樣，設計出來的條料排樣圖才能夠指導模具設計。被加工材料：多工位級進模對被加工材料的要求都是很嚴格的。在設計排樣圖時，對材料的供料狀態(tài)、被加工材料的機械性能、材料的厚度、條料寬度與材料紋向、材料利用率等都要給予全面考慮。正確安排側刃孔與導正釘孔：導正釘孔與導正釘?shù)奈恢玫陌才艑τ诙喙の患夁M模的精確定位是很關鍵的。分段沖切過程零件形狀連接方式的選擇：多工位級進模的分段切17除的排樣圖，其連接方式基本上可以分為三種：即搭接、平接和切接。搭接最有利于保證沖件的連接質量，因此在分段切除過程中絕大部分都采用搭接連接方式。載體：條料載體是條料在送料過程中，經過不斷的沖切余料，條料內連接沖壓零件運載前進的這部分材料稱為條料載體。條料載體分為：雙側載體、單側載體和中間載體三個基本形式。工位的確定與空位工位：在劃分工位時，對零件要求比較高的部位，應盡量集中在一個工位一次沖壓完成為好，以避免步距誤差影響精度要求。對于一個零件的兩個彎曲部分有尺寸精度要求時，則彎曲部分也應當在同一工位一次加工成形。這樣不僅保證了尺寸精度，并且能夠準確地保持成批零件加工后的一致性。在排樣圖中，增設空工位的目的是為了保證模具有足夠的強度，確保模具的使用壽命，或是為了便于模具設置特殊結構。各種沖壓工序在條料排樣圖設計中的順序原則：在一般冷沖模設計中，各種沖壓工序之間的順序關系已形成一定規(guī)律。但是在多工位級進模連續(xù)沖壓時，常有一些不同之處，如果在設計條料排樣圖時，沒有很好的掌握這些特點和內在關系，會使模具的設計與制造走彎路，甚至影響模具順利沖制和沖壓零件的質量。在本設計屬于沖裁彎曲多工位級進模，應先沖切掉孔和彎曲部分的外形余料，在進行彎曲。條料排樣的主要內容：1.將各工序內容進行優(yōu)化組合形成一系列工序組，并對工序組排序；2.確定工位數(shù)和每一工位的加工工序內容；183.確定載體類型；4.毛坯定位方式；5.設計導正孔直徑和導正銷的數(shù)量；6.繪制工序排樣圖。 排樣設計應遵循的原則多工位級進模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應考慮如下幾點：1)可制作沖壓件展開毛坯樣板(35 個)，在圖面上反復試排，待初步方案確定后，在排樣圖的開始端安排沖孔、切口、切廢料等分離工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排制件和載體分離。在安排工位時，要盡量避免沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。2)第一工位一般安排沖孔和沖工藝導正孔。第二工位設置導正銷對帶料導正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的工位設置導正銷，也可在以后的工位中每隔 23 個工位設置導正銷。第三工位根據沖壓條料的定位精度，可設置送料步距的誤送檢測裝置。3)沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時，可分布在不同工位上沖出孔，但孔不能因后續(xù)成形工序的影響而變形。對相對位置精度有較高要求的多孔，應考慮同步沖出，因模具強度的限制不能同步沖出時，后續(xù)沖孔應采取保證孔相對位置精度要求的措施。復雜的型孔，可分解為若干簡單型孔分步沖出。194)為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強度和保證各成形零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設置空工位，空工位的數(shù)量根據模具結構的要求而定。5)成形方向的選擇(向上或向下)要有利于模具的設計和制造，有利于送料的順暢。若有不同于沖床滑塊沖程方向的沖壓成形動作，可采用斜滑塊、杠桿和擺塊等機構來轉換成形方向。6)對彎曲和拉深成形件，每一工位變形程度不宜過大，變形程度較大的沖壓件可分幾次成形。這樣既有利于質量的保證，又有利于模具的調試修整。對精度要求較高的成形件，應設置整形工位。7)為避免 U 形彎曲件變形區(qū)材料的拉伸，應考慮先彎成 45，再彎成90。8)在級進拉深排樣中，可應用拉深前切口、切槽等技術，以便材料的流動。9)壓筋一般安排在沖孔前，在凸包的中央有孔時，可先沖一小孔，壓凸后再沖到要求的孔徑，這樣有利于材料的流動。10)當級進成形工位數(shù)不是很多，制件的精度要求較高時，可采用壓回條料的技術，即將凸模切入料厚的 2035%后，模具中的機構將被切制件反向壓入條料內，再送到下一工位加工，但不能將制件完全脫離帶料后再壓入。查沖壓工藝與模具設計表 2.5.2 確定搭邊值：兩工件間的搭邊mm2 . 1a1工件與邊緣的搭邊mm5 . 1 .a 20為保證沖模剛度，工件間搭邊值 則mm4a1mm4a 送料步距：mmH94490條料的寬度:mmDB98a2 1.3.4 材料的利用率材料的利用率在沖壓零件的成本中，材料的費用約占 60%以上，因此材料的經濟利用具有非常重要的意義。沖壓件在條料或板料上的布置方法為排樣。不合理的排樣會浪費材料，衡量排樣經濟性的指標是材料的利用率，可用下式計算： 式中%100%1000ABSSS材料利用率S工件的實際面積S0所用材料面積，包括工件面積和廢料面積一個步距內材料的利用率是：21%57989436.5256%100%1000ABSSS板料規(guī)格擬選用 2.0mm900mm1800mm 若用縱裁：裁板條數(shù) 每條個數(shù)19941800b1An9984900a12hBn 每板個數(shù) 若用橫裁：裁板條數(shù) 171919211nnnz18981800b1An每條個數(shù) 每板個數(shù)9944900a12hBn 162918212nnnz因為，所以材料的總利用率：21zznn %55%100180090036.5256171%100SAnzz1.4 沖裁力和翻沖裁力和翻邊邊力力1.4.1 沖裁力沖裁力計計算算計算沖裁力的目的是為了合理的選用沖壓設備，設計模具和檢驗模具的強度。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁的需求。采用平刃沖裁模，其沖裁力按下式計算 pFtLKFpp為材料抗剪切強度，； 為沖裁周邊總長，； 為材料厚度，aMPLmmt； 系數(shù)是考慮到沖裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙的波動、潤mmpK滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因素而設置的安全系數(shù)，一般取 1.3。當查不到材料抗剪切強度 時，可用抗拉強度代替 ，此時b1pKKNtLKFp39722096.6930 . 23 . 1p卸料力計算： K卸料力系數(shù)，其值為 0.02-0.06（薄料取大值，pQKFF 22厚料取小值）KNKFFpQ94. 739702. 01.4.2 翻翻邊邊力與力與壓邊壓邊力力計計算算在所有凸模形狀中，圓柱形平底凸模翻邊力最大，其計算公式為 式中，為材料的抗拉強度bdDtF01 . 1bKNdDtFb8 .1928028.3654.46214. 31 . 11 . 10由于翻邊時壓邊圈下的坯料是不變形的，所以在一般的情況下，其壓邊力比拉深時的壓邊力大，當外緣寬度相對豎邊直徑較大時，所需的壓邊力很小，故可以忽略不計。綜上所述，總的沖壓力為：tKNFFQFPF4374.4248 .1994. 7397 1.5 壓壓力機的力機的選選用用由于級進模的特點，為防止設備超載，可按公稱壓力的原則選取壓力機。根據以上數(shù)據，查沖壓模具設計手冊選定壓力機為：壓力機的型號：J11-50 公稱壓力/KN：500 滑塊固定行程/mm：10-90 工作臺尺寸/mm：450650 行程次數(shù)次/mm：90 最大閉合高度/mm：270 封閉高度調節(jié)量/mm：801.6 主要工作部分尺寸主要工作部分尺寸計計算算1.6.1 凸、凹模凸、凹模間間隙隙值值的確定的確定凸模、凹模間間隙對沖裁件質量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的23影響。因此，設計模具時一定要選擇一個合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產品的要求，所需沖裁力小，模具壽命高。但分別從質量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定合理的間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內就可沖出良好制件，這個范圍的最小值為最小合理間隙，最大值為最大合理minC間隙?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新maxC模具時要采用最小合理間隙值。根據材料的厚度查資料得，沖裁模初minC始雙面間隙 mmZ22. 0minmmZax26. 0m由于翻邊變形區(qū)材料變薄，為了保證豎邊的尺寸及其精度，翻邊凸凹模之間的間隙以稍小于材料的厚度為宜，可取單邊間隙 c=(0.75-0.85)t.1.6.2 凸、凹模刃口尺寸凸、凹模刃口尺寸沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度，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，是設計沖裁模的主要依據之一。確定凸、凹模刃口尺寸的原確定凸、凹模刃口尺寸的原則則： ：考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模，因此沖孔模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙?？紤]刃口的磨損對沖件尺寸的影響；刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸減小，其24刃口的基本尺寸應接近或等于沖件的最大極限尺寸?？紤]沖件精度與模具精度間的關系，在選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。在本設計中，由于凸模除了標準的圓形凸模以外，均為直通式和臺肩式的異形凸模。故為了設計的簡便起見，凸凹模的刃口尺寸計算部分忽略。設計中的刃口尺寸按照：凸模尺寸按板料的各孔的尺寸來確定，凹模尺寸按對應凸模的尺寸加上一個單邊間隙 0.1mm 來確定。1.7 模具模具結結構的構的設計設計1.7.1 凸模、凹模凸模、凹模結結構的構的設計設計凸模和凹模直接擔負著沖壓工作。由于加工性質的不同，凸模與凹模的形狀、結構也不同。多工位級進模一般含有兩種或兩種以上的沖壓工藝，凸模和凹模數(shù)量之多是可想而知的。要使之能夠適應高速連續(xù)沖壓，必須滿足各種特定的技術條件，而決不能用設計一般凸模、凹模的方法進行設計。凸凹模的設計要遵循以下原則：凸凹模要有足夠的強度。設計凸凹模應選擇較好的材料，選擇合理的熱處理規(guī)范；在條件許可時可減少凸模長度，增加凹模厚度，在結構上增加它們的強度和剛度。凸凹模必須安裝牢固，便于維修和更換。多工位自動級進模的凸凹模要有統(tǒng)一的標準，這樣既便于加工，又不會出現(xiàn)位置上的誤差。余料排除方便及時。為了避免損壞模具，應采取及時的措施來清除25余料，一般在凸模上設置余料頂針，凹模上設置高壓氣孔等措施。 凸模凸模結結構構設計設計在凸模結構安裝中，考慮到凸模需要便于更換及力求結構簡單的原則，凸模的固定方式采用壓板壓裝在凸模固定板上 凹模凹模結結構構設計設計多工位級進模的凹模設計是比較復雜的。要考慮各工位工作形孔的形狀、精度、又要考慮各形孔的相對位置，確定各形孔的基準和相互間的坐標關系；又要考慮加工方便和使用壽命等因素，所以多工位級進模凹模機構的種類較多。凹模的分類：整體凹模、鑲套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模分析各凹模的使用場合及優(yōu)缺點整體凹模：對于多工位級進模，不論其凹模形孔多少，復雜程度如何，凹模設計為一個整體的稱為整體凹模。但整體凹模缺點較多。鑲套式凹模：在多工位級進模中，對于某些小的形孔為了加工方26便，容易更換和刃磨，是一種在整體凹?；蚱渌问桨寄５木植啃慰孜恢描傄粋€套裝凹模。拼合形孔凹模：該結構可滿足凹模形孔加工精度高這一要求，對某些不易加工的凹模形孔，常采用拼合形孔這種結構。分段拼合凹模：在多工位級進模中，為了解決各工位形孔間的間距精度，經常采用分段拼合凹模的設計方法，就是將模具的凹模分成若干段，每段中的形孔數(shù)不一，然后將這幾段凹模的結合面研合鑲入凹模外套內，構成一個整體凹模。綜上，本設計凹模采用整體式凹模結構271.7.2 卸料裝置的卸料裝置的設計設計卸料裝置是多工位級進模結構中的重要部件。它的作用除沖壓開始前壓緊帶料，防止各凸模沖壓時由于先后次序的不同或受力不均而引起帶料竄動，還可保證沖壓結束后及時平穩(wěn)地卸料。更重要的是在多工位級進模中卸料板還將對各工位上的凸模，特別是細小凸模，在受到側向作用力時，起到精確導向和保護的作用。卸料裝置主要由卸料版，彈性元件，卸料螺釘和輔助導向零件所組成。卸料裝置設計注意的事項：卸料板各工作形孔應當與凹模形孔同心。這種要求要從模具設計及工藝上加以保證。另外，卸料板的各形孔與對應凸模的配合間隙只有凸模與凹模沖裁間隙的 1/3-1/4，這樣才能起到對凸模的導向和保護作用。而且間隙越小，導向效果越好，模具的壽命也越高，然而制造的難度就越大。卸料板各工作形孔應有良好的粗糙度，應適應高速沖壓導向和保護作用。卸料板各工作形孔的粗糙度應控制在 Ra0.1-Ra0.4。m卸料板的粗糙度與沖壓速度有關，速度越高，光潔度要求也越高。同時還需要注意潤滑。多工位級進模卸料板應具有耐磨性能。高速沖壓的多工位級進模卸料板的工作部位往往是采用鑲拼結構，采用高速鋼或合金工具鋼制造，淬火硬度 HRC56-58。對于沖壓速度不高的卸料板可選用中碳鋼或碳素工具鋼材料制作，淬火硬度 HRC40-45.28卸料板對凸模具有一定的導向高度，越是細小的凸模其導向高度也越高，可利用導向套對細小凸模進行導向和保護。其導向套的高度可以高于卸料板。對于大的凸模，卸料板只起卸料和導向作用，為此可以降低接觸高度，以減小摩擦。為了保持卸料力平衡，卸料螺釘孔應當布置在全部工作形孔的外圍，使得卸料螺釘受力均勻。卸料螺釘?shù)墓ぷ鏖L度在一副模具中應嚴格一致，否則安裝以后卸料板不能平穩(wěn)， 形成不平衡卸料，容易損傷凸模。導正釘露出卸料板底面有效工作直壁的高度。導正釘有效工作直壁露出卸料板底面不能過長，一般為（0.5-0.8）t，否則當沖程回升時，條料會將導正釘“抱”住，影響連續(xù)作業(yè)。尤其是當采用帶臺式導料板，過長容易造成條料變形，影響沖壓精度。卸料裝置的輔助導向機構。輔助導向機構俗稱小導柱和小導套。它們多數(shù)是在卸料板與固定板之間增設的導向機構小導柱和小導套之間的配合間隙應當更小，一般為凸模與卸料板配合間隙的1/2。卸料螺釘沉孔深度要有足夠的活動量。否則，當凸模經過多次刃磨后，卸料螺釘帽頭在沖頭到達最低位置時會高出上模座的上平面，從而損壞模具或者設備。291.8 導導料系料系統(tǒng)統(tǒng)的的設計設計由于多工位級進模除純沖裁件沖壓屬于平面加工以外，對于帶有彎曲，成型，拉深的沖制件均屬于立體加工。因此對于條料在分段切除余料加工過程中，條料不能受任何障礙。條料的送進，必須浮離下模平面，并給予嚴格控制，導料系統(tǒng)決不能影響側沖與倒沖機構的工作。1.8.1 導導正正釘釘導正釘與導正孔的關系導正釘導入材料時，既要保證材料的定位精度，又要保證導正釘能順利的插入導正孔。配合間隙大，定位精度低；配合間隙過小，導正釘磨損加劇并形成不規(guī)則形狀，從而又影響定位精度。導正孔的確定原則導正孔是通過裝于上模的導正銷插入其中矯正條料的位置來達到精30確定位的目的，一般與其他定位方式配合使用。導正孔可利用零件本身的孔，或利用廢料載體上的孔，前者為直接導正，后者為間接導正。直接導正的材料利用率高，外形與孔的相對精度容易保證，模具加工容易，但易引起產品孔變形。間接導正的材料利用率低，載體和毛坯的位置不易保證，模具加工工作量增加，但產品孔不會變形。導正孔直徑的大小會影響材料利用率，載體強度，導正精度等，應結合考慮板料的厚度、材質、硬度毛坯尺寸載體形式尺寸排樣方案導正方式產品結構特點和精度等因素來確定。一般導正孔最小直徑應大于或等材料厚度的 4 倍。t0.5mm dmin=1.5mm1.5mmt0.5mm dmin=2.0mmt1.5mm dmin=2.5mm結合產品的形狀以及排樣圖的結構 初步確定采用間接導正，導正孔直徑為，導正釘?shù)墓潭ǚ绞讲捎脧椥栽潭ㄔ谛读献迳稀?1.8.2 托料裝置托料裝置多工位級進模依靠送料裝置的機械動作，把帶料按規(guī)定的尺寸間歇送進來實現(xiàn)自動沖壓。由于帶料經過沖裁，彎曲和拉深等變形后，在條料厚度方向上會有不同高度的彎曲和突起