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1.6.1選擇模具結(jié)構(gòu)形式
沖壓時(shí),條料從右邊送入,用始用擋料銷限位,上模下行時(shí),沖孔凸模先將四個(gè)孔沖出。松開始用擋料銷,條料繼續(xù)向左送進(jìn),由三角型塊擋料,這時(shí)已沖出四個(gè)孔移至落料工位上。上模再次下行,完成外形落料,與此同時(shí),在沖孔工位的條料上又沖出四個(gè)孔。落料凸模上裝有導(dǎo)正銷,落料時(shí)導(dǎo)正銷先進(jìn)入工件的孔內(nèi)定位,用以控制步距和提高孔與落料外形的位置精度。
2.6.2操作方式
沖壓時(shí),條料從右邊送入,用始用擋料銷限位,上模下行時(shí),沖孔凸模先將四個(gè)孔沖出。松開始用擋料銷,條料繼續(xù)向左送進(jìn),由三角型塊擋料,這時(shí)已沖出四個(gè)孔移至落料工位上。上模再次下行,完成外形落料,與此同時(shí),在沖孔工位的條料上又沖出四個(gè)孔。落料凸模上裝有導(dǎo)正銷,落料時(shí)導(dǎo)正銷先進(jìn)入工件的孔內(nèi)定位,用以控制步距和提高孔與落料外形的位置精度。
2.6.3模架類型
由于在沖孔落料過程中有偏心載荷,且材料幅度相對(duì)較大,可靠性有好故采用對(duì)角導(dǎo)柱式模架
2.6.4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)料板,無側(cè)壓裝置??刂茥l料的送進(jìn)步距采用一個(gè)三角形擋料塊初定距,導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置由始用擋料銷控制。
2.6.5卸料和出料方式的選擇
因?yàn)楣ぜ虾駷?mm,采用固定卸料板。又因?yàn)槭沁B續(xù)模生產(chǎn),所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
2.6.6導(dǎo)向方式選擇
采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。因?yàn)閷?duì)角導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在兩對(duì)角,橫向和縱向送料都比較方便,但如果有偏心載荷,壓力機(jī)導(dǎo)向精確,不會(huì)造成上模歪斜,導(dǎo)向裝置和凸、凹模都不易磨損,從而不影響模具壽命。
2.6.7定位零件設(shè)計(jì)
落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷,導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正,考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ,導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面,導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分的高度h與料厚t及導(dǎo)正孔有關(guān),一般取h=(0.8~1.2)t,料薄時(shí)取大值,導(dǎo)正孔大時(shí)取大值,也可查有關(guān)沖壓資料。
2.6.8導(dǎo)料板設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙一側(cè)取2mm,一側(cè)取6mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度,導(dǎo)料板的厚度取10mm。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40~45HRC。如圖2-8所示:
圖 1-8導(dǎo) 料 板
1.6.9卸料板設(shè)計(jì)
當(dāng)卸料板僅起卸料作用時(shí),凸模與卸料板的雙邊間隙取決于板料厚度,一般在0.5-1.0mm之間,板料薄時(shí)取小值;板料厚時(shí)取大值。當(dāng)固定卸料板兼起導(dǎo)板作用時(shí),一般按H7/h6配合制造,但應(yīng)保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸、凹模之間的沖裁間隙,以保證凸、凹模的正確配合。
固定卸料板的卸料力大,卸料可靠。因此,當(dāng)沖裁板料較厚(大于0.5mm)、卸料力較大、平直度要求不很高的沖裁件時(shí),一般采用固定卸料裝置。
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為8mm。卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為43~48HRC。如圖2-9所示:
圖1-9卸 料 板
1.6.10墊板設(shè)計(jì)
墊板主要用于承受沖擊力,墊板相對(duì)于固定板稍有移動(dòng)不會(huì)影響正常工作,墊板上只有螺釘、銷釘過孔(螺釘、銷釘穿過墊板故稱過孔),孔徑比穿過的螺釘、銷釘?shù)闹睆酱?mm,孔距與固定板上的相同。墊板的加工無特殊要求。材料為45鋼,淬火43~48HRC。尺寸一般與固定板相同,尺寸為315mm×200mm,厚度為10mm。如圖2-10所示:
圖1-10 墊 板
1.6.11模柄選擇
采用壓入式模柄,它與模座孔采用過渡配合H7/m6、H7/h6。這種模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度。適用于各種中、小型沖模,生產(chǎn)中最常見。
模柄材料通常采用Q235或A5鋼,其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過0.02:100)。如圖2-11所示:
將凸?;虬寄0匆欢ㄏ鄬?duì)位置壓入固定后,作為一個(gè)整體安裝在上模座或下模座上。模具中最常見的是凸模固定板,固定板分為圓形固定板和矩型固定板兩種,主要用于固定小型的凸模和凹模。
凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6、H7/n6,壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板材料一般采用Q235或A3。凸模固定板的型孔位置應(yīng)與凹模型孔位置一致,型孔尺寸與凸模成0.01mm的雙邊過盈,保證板平面與凸模的中心線有良好的垂直度,上下平面磨平,與凸模安裝孔的軸線垂直,基準(zhǔn)面的表面粗糙度為Ra=1.6μm~0.8μm,另一非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求。為保證安裝固定牢靠,固定板要有足夠厚度,設(shè)計(jì)中取凸模固定板厚度為25mm。外形尺寸與卸料板外形尺寸一致。螺釘銷釘孔位置要與其他板件的一致。
如圖2-12所示:
圖1-12凸 模 固 定 板
導(dǎo)柱和導(dǎo)套一般采用過盈配合H7/r6分別壓入下模座和上模座的安裝孔中。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用間隙配合,其配合尺寸必須小于沖裁間隙。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般選用20鋼制造。為了增加表面硬度和耐磨性,應(yīng)進(jìn)行表面滲碳處理,滲碳后的淬火硬度為58~62HRC。
1.6.14模座選擇
模座一般分為上、下模座,其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件,分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接,傳遞壓力。因此,必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞;如果剛度不足,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形,導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損,這是常見的卻又往往不為人們所重視的現(xiàn)象。
在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架,而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。如果需要自行設(shè)計(jì)模座,則圓形模座的直徑應(yīng)比凹模板直徑大30~70mm,矩形模座的長度應(yīng)比凹模板長度大40~70mm,其寬度可以略大或等于凹模板的寬度。模座的厚度可參照標(biāo)準(zhǔn)模座確定,一般為凹模板厚度的1.0~1.5倍,以保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座,還必須根據(jù)實(shí)際需要,按鑄件工藝性要求和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(2)所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng),并進(jìn)行必要的校核。比如,下模座的最小輪廓尺寸,應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)上漏料孔的尺寸每邊至少要大40~50mm。
(3)模座材料一般選用HT200、HT250,也可選用Q235、Q255結(jié)構(gòu)鋼,對(duì)于大型精密模具的模座選用鑄鋼ZG35、ZG45。
(4)模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求,平行度公差一般為4級(jí)。
(5)上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致,精度一般要求在±0.02mm以下;模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上、下平面垂直,安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí),垂直度公差一般為4級(jí)。
(6)模座的上、下表面粗糙度為Ra1.6 ~0.8μm,在保證平行度的前提下,可允許降低為Ra3.2~1.6μm。
2.6.15螺釘、銷釘?shù)倪x用
螺釘用于固定零件,而銷釘則起定位作用,螺釘要盡量在被固定件的外形輪廓附近均勻分布,銷釘要盡量對(duì)角分布。螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件,設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)件選用即可。本設(shè)計(jì)中螺釘全部用內(nèi)六角頭螺釘,銷釘全部為圓柱銷釘。
上 模 座 6個(gè)內(nèi)六角螺釘: GB 70-86 M10×70
2個(gè)圓柱銷釘: 銷 GB 119-86 A8×50
下 模 座 6個(gè)內(nèi)六角螺釘: GB 70-86 M10×80
4個(gè)銷釘: 銷 GB 119-86 A8×70
1.6.16裝配圖設(shè)計(jì)
如圖2-13所示的模具總裝配圖,
圖1-13落料沖孔裝配圖
1.6.17模架的選取
模架選用適用中等精度,中尺寸沖壓件的三導(dǎo)柱模架。
模架具體數(shù)據(jù)如下:
上模座: L/mm×B/mm×H/mm=315×200×45
GB-T 2855.1-90 HT200
下模座: L/mm×B/mm×H/mm = 315×200×50
GB-T 28552-90 HT200
導(dǎo) 柱1: d/mm×L/mm=40×180
GB-T2861.1
導(dǎo) 套1: d/mm×L/mm×D/mm=40×180×43
GB-T2861.6
導(dǎo) 柱2: d/mm×L/mm=35×180
GB-T2861.1
導(dǎo) 套2: d/mm×L/mm×D/mm=35×180×43
GB-T2861.6
1.6.18沖壓設(shè)備的選擇
選用開式雙柱可傾式壓力機(jī)(J23-63),其部分參數(shù)如下:
公稱壓力: 630KN
滑塊行程: 130mm
行程次數(shù): 50次/min
連桿調(diào)節(jié)長度: 80mm
最大裝模高度: 280mm
裝模高度調(diào)節(jié)量: 65mm
工作臺(tái)尺寸前后×左右: 480mm×710mm
模柄孔尺寸直徑×深度: φ50×70mm
機(jī)身可最大傾斜角: 30 º
立柱間距離: 350mm
墊板厚度: 80mm
墊板孔徑: 250mm
電動(dòng)機(jī)功率: 5.5KW