本科畢業(yè)設(shè)計論文多工位級進(jìn)模設(shè)計

上海理工大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文第一章 概 論1.1 級進(jìn)模概述一個沖壓零件，如用簡易模具沖制，一般來說，每項沖壓工序，如沖裁（沖孔、沖切或落料）、彎曲、拉深、成型等，就需要一副模具。這對于一個比較復(fù)雜的沖壓零件來說，則需要幾副模具才能完成。因此這種簡易模具的生產(chǎn)效率，相對來說仍是較低的。對于大批料生產(chǎn)的定型產(chǎn)品，用簡易模具進(jìn)行生產(chǎn)是極不適應(yīng)的。多工位級進(jìn)模是冷沖模的一種。級進(jìn)模又稱跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的零件分為若干個等距離工位，在每個工位上設(shè)置一定的沖壓工序，完成沖壓零件的某部分加工。被加工材料（一般為條料或帶料）在控制送進(jìn)距離機構(gòu)的控制下，經(jīng)逐個工位沖制后，便得到一個完整的沖壓零件（或半成品）。這樣，一個比較復(fù)雜的沖壓零件，用一副多工位級進(jìn)模即可沖制完成。在一副多工位級進(jìn)模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成型等工序。一般地說，無論沖壓零件的形狀怎樣復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副多工位級進(jìn)模沖制完成。多工位級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具制造精度高，這對模具設(shè)計者來說需要考慮的內(nèi)容很多，尤其是級進(jìn)模條料排樣圖的設(shè)計，模具各部分結(jié)構(gòu)的考慮等都是十分重要的。級進(jìn)模，尤其是多工位級進(jìn)模，配合高速沖床，實現(xiàn)高速自動化作業(yè)，能使沖壓生產(chǎn)料率大幅度提高。它在提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高質(zhì)量和實現(xiàn)沖壓自動化等方面有著非?，F(xiàn)實的意義。多工位級進(jìn)?？梢詫τ谝恍┬螤钍謴?fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深、成形加工。對大批量生產(chǎn)的沖壓零件尤其應(yīng)當(dāng)采用多工位級進(jìn)模進(jìn)行沖制。1.2 級進(jìn)模特點及其現(xiàn)狀級進(jìn)模是在壓力機一次行程中完成多個工序的模具，它具有操作安全的顯著特點，模具強度較高，壽命較長。使用級進(jìn)模便于沖壓生產(chǎn)自動化，可以采用高速壓力機生產(chǎn)。級進(jìn)模較難保證內(nèi)、外形相對位置的一致性。多工位級進(jìn)模沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高，材料利用率高，沖壓設(shè)備比較簡單，對操作工人技術(shù)等級要求不高等優(yōu)點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用廣泛，并已成為不可缺少的重要加工手段之一。多工位級進(jìn)模特點多工位級進(jìn)模精度高、壽命長，其工作元件常采用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。用硬質(zhì)合金制造的模具壽命一般可達(dá)到1億次，最高可達(dá)到3億次。模具加工的位置精度為（0.0020.005）mm，尺寸精度一般為0.005mm，高的可達(dá)0.0025mm。特別對一些小凸模而言，其壽命顯得更為重要，如某長用成形模削方法加工的凸模和凹模寬度為0.2mm。沖制0.25mm厚的板料，其沖壓速度為1000次/min，模具的使用壽命高達(dá)1億次。在多工位級進(jìn)模中，通常凸模都很細(xì)小，因此，它具有精確的導(dǎo)向和保護(hù)。常常將卸料板上的凸模相配的孔做的很精確，其尺寸及相互位置也做的正確無誤。在沖壓過程中凸模平穩(wěn)、精確，就需要卸料板對凸模器導(dǎo)向和保護(hù)作用，而卸料板也大多采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。多工位級進(jìn)模有自動送料裝置，送料精度高，送料步距能精確調(diào)整。目前生產(chǎn)中常用夾持式、滾動式、有離合器和琨式、凸輪琨式、擺動琨式等送料裝置，送料誤差可控制在（0.0020.005）mm。我國自行設(shè)計制造的精密多工位級進(jìn)模步距精度達(dá)到0.0020.003mm，模具主要零件的制造精度已達(dá)到2m5m，模具壽命1億次以上，已經(jīng)達(dá)到目前的國際水平。送料誤差和不能及時從凸模上卸料，是造成沖模損壞的主要原因，為保證沖壓工作順利進(jìn)行，模具不被破壞，它還是需要具有高精度的誤差檢測裝置，如果沒有檢測裝置，出現(xiàn)工作誤差又不能使沖床快速剎車停止沖壓工作，后果就很難想象了。多工位級進(jìn)模對沖床的要求高，要求沖床的運動精度高、剛性好、震動小、熱變形小、自動剎車快、防止沖床的彈性變形、熱變形及運動精度差帶來不良誤差，造成惡劣后果。總的來說，多工位級進(jìn)模有以下特點：1） 適用于制件的大批量生產(chǎn)。2） 沖制件質(zhì)量可靠、穩(wěn)定，即制件尺寸的一致性好。3） 由于自動送料和自動出件等裝置，尤其是多工位級進(jìn)模，適合于高速沖床上進(jìn)行自動化沖制。也最適宜卷、帶料供料。4） 級進(jìn)?？梢酝瓿蓻_裁、彎曲、拉深、成形等多道工序，效率比復(fù)合模更高，且在級進(jìn)模上工序可以分散，任意留出空位，故不存在符合模的最小壁厚問題，因而保證了模具的強度，延長了模具的使用壽命。5） 模具的主要零件具有互換性，使模具維修方便，更換迅速、可靠。6） 多工位級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，調(diào)試、維修困難，價格昂貴。7） 多工位級進(jìn)模對沖壓設(shè)備、板料要求高。多工位級進(jìn)模在我們國家的發(fā)展現(xiàn)狀由于種種歷史原因，我國模具工業(yè)與當(dāng)前工業(yè)發(fā)展還很不適應(yīng)，無論是在設(shè)計制造技術(shù)和生產(chǎn)能力方面，還是在管理水平方面，模具工業(yè)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，它嚴(yán)重影響了工業(yè)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和生產(chǎn)周期，削弱了其在國際市場上的競爭能力。近年來，我國模具進(jìn)口幅度呈大幅度下降之勢，并有超億元出口額。大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命模具也逐年上新的臺階，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模也越來越多，沖壓自動線、自動沖壓技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。我國模具行技術(shù)水平迅速提高，模具國產(chǎn)化已經(jīng)取得了十分可喜的成績，這將對我國在國際市場的競爭能力和綜合國力的提高起到有力的促進(jìn)作用。第二章 產(chǎn)品工藝性分析2.1產(chǎn)品工藝性分析該任務(wù)中設(shè)計的零件是相機膠卷的壓簧。壓簧是相機上的一個用來定位膠卷在相機中位置的零件，材料為不銹鋼1Cr13（已退火的馬氏體不銹鋼），板料厚度為0.8mm。零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，彎曲次數(shù)多，側(cè)邊有孔，要保證其同心度，成形困難，生產(chǎn)批量又大。從技術(shù)要求和使用條件來看，零件要求具有較高的剛度和強度。因為零件未標(biāo)注尺寸，取其公差為IT10級。外形最大尺寸為95.96，屬于中型零件。零件三維造型如圖2-1所示圖2-1 相機膠卷壓簧Pro/E三維造型2.2材料成型性能分析本設(shè)計中所采用材料為不銹鋼1Cr13。含碳量為C%=0.08-0.15%,Cr%=12-14%。該材料抗剪強度為=32-38/c,取為35/ m；屈服強度為s=42/ m，彈性模量為E=21000/ m，抗拉強度為b=40-47/ m，取為45/ m。一般該材料用來制作能抗弱腐蝕性介質(zhì)，能承受一定的沖擊載荷的零件，如汽輪機的葉片，水壓機閥，結(jié)構(gòu)架，螺栓，螺帽等，具有良好的機械性能。在本設(shè)計中用來制作彈簧元件，一般要進(jìn)行熱處理工藝為1000-1050油淬或水淬，然后進(jìn)行700-790中溫回火。第三章 沖模工藝計算3.1毛坯展開尺寸計算圖3-1 毛坯展開尺寸計算示意圖如圖3-1所示，箭頭表示材料在模具中的進(jìn)料方向。毛坯的展開尺寸計算分成兩個方向：材料的進(jìn)料方向：L1=l1+l2+l3+0.4t+0.4t其中： l1，l2，l3分別為進(jìn)料方向上三個直邊的長度；t為板料的厚度；進(jìn)料方向展開尺寸的計算按照兩個直角分別彎處計算按公式計算可得：L1=60+10+10+0.8*0.8=80.64mm與進(jìn)料方向垂直的方向：L2=2*l4+2*l5+l6+0.6t+0.6t其中：l4，l5，l6分別為該方向上三個直邊的長度； t為材料的厚度；與進(jìn)料方向垂直的方向上展開尺寸的計算按照兩邊同時彎出計算；根據(jù)公式計算可得：L2=2*3+2*21+47+1.2*0.8=95.96mm。搭邊值：查閱資料，對于料厚度t1，自動送料方式的情況，取進(jìn)料方向與垂直方向的搭邊值分別為a1=2mm，a=2.5mm。故料寬B=95.96+2*a=95.96+5=100.96mm步距為h=L1+a1=80.64+2=82.64mm3.2凸、凹模間隙值的確定該材料為不銹鋼1Cr13，屬于軟鋼（0.08-0.2%C）料厚0.8mm，查資料取沖裁模初始雙面間隙z=（5-7%）t=0.040-0.056mm3.3沖裁力計算按照公式其中：b為材料的屈服強度 t為板材的厚度 L為沖裁邊的總周長b45kg/mm2t=0.8mmL919.15mm計算可得查表可得材料的卸料力系數(shù)0.045 推料力系數(shù)0.055* 0.045*32427614592Nnh/t=5/0.8=6=*n=0.055*324276*6=107010N+=324276+14592+107010=445878N3.4彎曲力計算彎曲力的計算采用公式其中C與彎曲有關(guān)的系數(shù)，對于U形件，C取0.7K安裝系數(shù)，一般取1.3B料寬 t為板料的厚度 r為彎曲半徑 b材料強度極限計算可得4558N3.5沖壓設(shè)備的選用根據(jù)以上計算可知，本設(shè)計中所需要的總的壓力為F445878+4558450436N查閱壓力機的規(guī)格，可知選用J31-630（閉式單點壓力機）壓力機即可滿足要求，該壓力機的公稱壓力為630頓，滿足要求。3.6壓力中心的確定沖裁時的合力作用點或多工序模各工序沖壓力的合力作用點，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機滑塊中心不一致的話，在沖壓過程中就會產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。通常利用求平行力系合力作用點的方法（解析法或圖解法）確定模具的壓力中心。本設(shè)計中采用解析法。如圖3-2所示。以第一工位的中心孔作為參考坐標(biāo)系。圖3-2 模具壓力中心計算示意圖根據(jù)公式：（y方向計算方法相同）計算可得：392mm，0（相對于模具整體尺寸可以忽略為0）模具的壓力作用范圍為869，壓力中心與模具中心的誤差為（869-392*2）/8699.78符合模具壓力中心與模具中心誤差不超過1/6的要求。第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及選用4.1 條料排樣圖設(shè)計多工位級進(jìn)模時，首先要設(shè)計條料排樣圖，這是設(shè)計多工位級進(jìn)模的重要依據(jù)。條料排樣圖一旦確定，也就確定了以下幾方面：1） 被沖制零件各部分在模具中的沖制順序；2） 模具的工位數(shù)，及其作業(yè)內(nèi)容；3） 確定了被沖零件排列式樣（單排、雙排、多排），方位（正排、斜排）等。并反應(yīng)出材料利用的高低；4） 確定了模具步距的公稱尺寸和定距方式；5） 條料的寬度，條料紋向與送料方向的關(guān)系；6） 條料載體的設(shè)計形式；7） 基本上確定了模具的結(jié)構(gòu)。多工位級進(jìn)模條料排樣圖設(shè)計得好壞，對模具設(shè)計的影響是很大的。排樣圖設(shè)計錯誤，會導(dǎo)致制造出來的模具無法沖制零件。一般在設(shè)計多工位級進(jìn)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(jìn)模條料排樣圖設(shè)計是否最佳方案，首先要看工位分布是否合理；條料能否在連續(xù)沖壓過程中通暢無阻；是否便于使用、制造、維修和刃磨；是否經(jīng)濟合理。4.1.1 排樣圖的設(shè)計條料排樣圖直接關(guān)系到級進(jìn)模設(shè)計，因此在設(shè)計排樣圖時，主要需考慮到以下幾個因素。1) 送料方式：高速沖壓的多工位級進(jìn)模，用自動送料機構(gòu)送料，用導(dǎo)正釘精確定距；手工送料則多用側(cè)刃粗定距，用導(dǎo)正釘進(jìn)確定距。2) 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(shè)計條料排樣時，必須對這些特點加以分析、研究。3) 模具的具體結(jié)構(gòu)和加工工藝性：在設(shè)計條料排樣圖的同時，必須考慮模距的具體結(jié)構(gòu)，要把每一個環(huán)節(jié)，每一個具體部分的裝配關(guān)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(shè)計出來的條料排樣圖才能夠指導(dǎo)模具設(shè)計。4) 被加工材料：多工位級進(jìn)模對被加工材料的要求都是很嚴(yán)格的。在設(shè)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。5) 正確安排側(cè)刃孔與導(dǎo)正釘孔：導(dǎo)正釘孔與導(dǎo)正釘?shù)奈恢玫陌才艑τ诙喙の患夁M(jìn)模的精確定位時很關(guān)鍵的。6) 分段切除過程零件形狀連接方式的選擇：多工位級進(jìn)模的分段切除的排樣圖，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(zhì)量，因此在分段切除過程中絕大部分都采用搭接連接方式。7) 載體：條料載體是條料在送進(jìn)過程中，經(jīng)過不斷地沖切余料，條料內(nèi)連接沖壓零件運載前進(jìn)的這部分材料稱為條料載體。條料載體分為：雙側(cè)載體、單側(cè)載體和中間載體三個基本形式。8) 工位的確定與空位工位：在劃分工位時，對零件要求精度比較高的部位，應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(zhǔn)確地保持成批零件加工后的一致性。在排樣圖中，增設(shè)空位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(shè)置特殊結(jié)構(gòu)。9) 各種沖壓工序在條料排樣圖設(shè)計中的順序原則：在一般冷沖模設(shè)計中，各種沖壓工序之間的順序關(guān)系已形成一定規(guī)律。但是在多工位級進(jìn)模連續(xù)沖壓時，常有一些不同之處，如果在設(shè)計條料排樣圖時，沒有很好地掌握這些特點和內(nèi)在關(guān)系，會使模具的設(shè)計與制造走彎路，甚至影響模具順利沖制和沖壓零件的質(zhì)量。在本設(shè)計屬于沖裁彎曲多工位級進(jìn)模，應(yīng)先沖切掉孔和彎曲部分的外形余料，再進(jìn)行彎曲。10) 沖裁力的平衡： 力求壓力中心與模具中心重合，其最大偏移量不超過模具長度的1/6（或?qū)挾鹊?/6）；同時要分析多工位級進(jìn)模在沖壓過程中可能產(chǎn)生的側(cè)向力的部位，大小和方向，力求抵消側(cè)向力。4.1.2 排樣圖的具體設(shè)計方案與比較1）繪制零件展開圖 零件展開圖示意圖如圖4-1所示圖4-1 零件展開圖2）條料排樣圖方案比較繪制過程：首先根據(jù)已繪制的零件圖，零件展開圖的形狀、特點采用單排。 按估計的工位數(shù)，以排樣基準(zhǔn)線為準(zhǔn)劃一排零件的展開形狀圖， 初步預(yù)計每兩個零件的間距為82.64mm。 按零件圖的形狀，考慮對彎曲、成形部分分解加工工序。 綜合考慮產(chǎn)品各內(nèi)孔外形和各分解加工成新的內(nèi)容，共分多少工 位，以及各工位加工內(nèi)容。初始的條料排樣圖如圖4-2所示圖4-2 條料排樣圖初步設(shè)計第1工位：沖導(dǎo)正孔第2工位：沖孔第3工位：沖孔第4工位：沖孔第5工位：沖孔第6工位：沖中間材料及周邊廢料第7工位：沖中間材料及周邊廢料第8工位：沖中間材料及周邊廢料第9工位：空位第10工位：向下彎曲成型第11工位：向上彎曲成型第12工位：載體切斷，落料該條料排樣圖基本可以完成工藝要求，但是在最后的向上彎曲的工位無法設(shè)置導(dǎo)正釘與杠桿機構(gòu)，故對該條料排樣圖做了修改，中間部位的廢料在前序工位中切除，這樣就可以在后續(xù)的彎曲部位中有比較大的空間來設(shè)置杠桿機構(gòu)。修改后的條料排樣圖如圖4-3所示 圖4-3 修改后的條料排樣圖第1工位：沖導(dǎo)正孔第2工位：沖孔第3工位：沖孔第4工位：沖孔第5工位：沖孔第6工位：沖中間材料及周邊廢料第7工位：沖中間材料及周邊廢料第8工位：沖中間材料及周邊廢料第9工位：空位第10工位：向下彎曲成型第11工位：向上彎曲成型第12工位：載體切斷，落料該方案就較好的解決了在最后的向上彎曲部位，杠桿機構(gòu)與板料之間的可能產(chǎn)生的干涉問題。在最后的工位只是進(jìn)行載體的切斷進(jìn)行落料。同時在一定程度上也對整體的沖裁力的平衡問題進(jìn)行了改善。4.2 步距和步距精度級進(jìn)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次，所需要向前移動的固定距離。步距的精度直接影響沖件的精度。4.2.1 步距基本尺寸的確定對于單排的排樣步距，基本尺寸為：S=B+M圖4-4 步距基本尺寸簡明示意圖根據(jù)該式得到S=82.64mm。4.2.2 步距精度步距的精度直接影響沖件的精度。由于步距的誤差，不僅影響分段切除余料，導(dǎo)致外形尺寸的誤差，還影響沖件內(nèi)、外形的相對位置。也就是說，步距精度愈高，沖件精度也愈高，但步距精度過高，模具制造也就愈困難。所以步距精度的確定必須根據(jù)沖件的具體情況而定。影響步距精度的因素很多，但歸納起來主要有：沖件的精度等級、形狀復(fù)雜程度、沖件材質(zhì)和厚度；模具的工位數(shù)；沖制時條料的送進(jìn)方式和定距形式等。根據(jù)多年來的實踐，總結(jié)歸納出多工位級進(jìn)模步距精度的經(jīng)驗公式為：多工位級進(jìn)模步距對稱偏差值；沖件沿條料送進(jìn)方向最大輪廓基本尺寸（指展開后）精度提高三級后的實際公差值；n模具設(shè)計的工位數(shù)；k修正系數(shù)表4-1沖裁間隙z(雙面)/mmK值沖裁間隙z(雙面)/mmK值0.01-0.030.85>0.12-0.151.03>0.03-0.050.90>0.15-0.181.06>0.05-0.080.95>0.18-0.221.10>0.08-0.121.00說明：1）修整系數(shù)k主要考慮料厚和材質(zhì)因素，并將其反應(yīng)到?jīng)_裁間隙上去。 2）多工位級進(jìn)模因工位的步距累積誤差，所以標(biāo)注模具每步尺寸時，應(yīng)由第一工位至其他工位直接標(biāo)注其長度，無論這長度多大，其步距公差均為。在本設(shè)計中如圖所示的工件，展開后驗送料方向的最大輪廓尺寸是82.64毫米，在圖排樣圖中共分12個工位。尺寸82.64的IT7級公差值為0.035毫米。模具的雙面沖裁間隙為0.048毫米。=0.035毫米 n=12 Z=0.048，查表得k=0.90 則這副多工位級進(jìn)模的步距公差為毫米。圖4-5 多工位級進(jìn)模步距尺寸公差4.3 定距方式與導(dǎo)正釘級進(jìn)模的釘距方式有定位釘定距，側(cè)刃定距，導(dǎo)正釘定距和自動送料機構(gòu)定距等四種。這四種定距方式各有優(yōu)缺點，各有不同的使用場合。它們可以單獨使用，也可以互相配合使用。相互配合使用定距效果更好。定位釘定距多適用于后料加工手工送料的普通級進(jìn)模，側(cè)刃定距適用于手工送料，也可采用自動或半自動送料。自動送料機構(gòu)一般都是設(shè)置在模具外的獨立機構(gòu)，配合沖床沖程運動，時條料作定時、定量地送進(jìn)。導(dǎo)正釘定距是級進(jìn)模極為普通采用的定距形式。特別是形狀十分復(fù)雜的沖件，所用的級進(jìn)模一般采用這種方式定距。本設(shè)計所用原料是卷料用自動送料機構(gòu)送料。對于各種定距方式的適用場合綜合考慮，本設(shè)計采用自動送料機構(gòu)送料作粗定距，采用導(dǎo)正釘作精定距，以實現(xiàn)連續(xù)自動作業(yè)。在使用導(dǎo)正釘定距的方式下，導(dǎo)正釘孔應(yīng)大于或等于4倍料厚（d4t）。多工位級進(jìn)模沖制件多屬于薄料，當(dāng)t0.5毫米時，導(dǎo)正釘孔應(yīng)不小于2毫米，本設(shè)計中料厚為0.8mm。導(dǎo)正釘使用5毫米的導(dǎo)正釘。因此，符合設(shè)計要求。4.4 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.4.1 凸模、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模和凹模直接擔(dān)負(fù)著沖壓工作。由于加工性質(zhì)的不同，凸模與凹模的形狀、結(jié)構(gòu)也不同。多工位級進(jìn)模一般都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(yīng)高速連續(xù)沖壓，必須滿足各種特定的技術(shù)條件，而決不能用設(shè)計一般凸模、凹模的方法進(jìn)行設(shè)計。凸凹模的設(shè)計要遵循以下原則：1）凸凹模要有足夠的強度和剛度。設(shè)計凸凹模應(yīng)選擇強度較好的材料，選擇合理的熱處理工藝和規(guī)范；在條件許可時可減少凸模長度，增加凹模厚度，在結(jié)構(gòu)上增加他們的強度和剛度。2）凸凹模必須安裝牢固，便于維修和更換。3）多工位自動級進(jìn)模的凸凹模要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣既便于加工，又不會出現(xiàn)位置上的誤差。4）余料排除方便及時。為了避免損壞模具，應(yīng)采取及時的措施來清除余料，一般在凸模上設(shè)置余料頂針，凹模上設(shè)置高壓氣孔等措施。4.4.1.1 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計在凸模安裝結(jié)構(gòu)中，在1，2，3，4工位上，考慮到凸模需要便于更換及力求結(jié)構(gòu)的簡單的原則，采用了直接插入式的固定安裝結(jié)構(gòu)如圖4-6，是靠凸模與固定板的摩擦力固定，一般采用或。這兩種安裝結(jié)構(gòu)只適合沖制薄料和卸料力很小的情況。本設(shè)計中的材料為不銹鋼0.3mm，屬于薄料在沖壓過程中卸料力也很小。綜上分析，使用該凸模安裝結(jié)構(gòu)可滿足實際要求。圖4-6 圓形凸模安裝結(jié)構(gòu)示意圖在5、6、7、8工位中，凸模形狀比較大，又是直通式異形凸模，本設(shè)計使用了在多工位級進(jìn)模中常用的一種異形凸模安裝結(jié)構(gòu)。如圖4-7。直通式非圓形凸模又稱等截面凸模，生產(chǎn)中常用成型磨、坐標(biāo)磨或線切割加工而成。在自動化多工位級進(jìn)模中應(yīng)用十分廣泛。凸模與凸模固定板的配合一般選用H7/m6,H6/h6或H6/m5,H6/h5配合。圖4-7 直通式異形凸模安裝結(jié)構(gòu)示意圖4.4.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計多工位級進(jìn)模的凹模設(shè)計是比較復(fù)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(zhǔn)和相互間的坐標(biāo)關(guān)系；又要考慮加工方便和使用壽命等因素，所以多工位級進(jìn)模凹模機構(gòu)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：1） 整體凹模：對于多工位級進(jìn)模，不論其凹模的形孔多少，復(fù)雜程度如何，凹模設(shè)計為一個整體的稱為整體凹模。對于多工位級進(jìn)模，整體凹模缺點較多。2） 鑲套式凹模：在多工位級進(jìn)模中，對于某些銷的工作形孔為了加工方便，容易更換和刃模，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（圓套、方套或異形套）。3） 拼合形孔凹模：該結(jié)構(gòu)可滿足凹模形孔加工精度高這一要求，對某些不易于加工的凹模形孔，常采用拼合形孔這種結(jié)構(gòu)。4） 分段拼合凹模：在多工位級進(jìn)模中，為了解決各工位形孔間的間距精度，經(jīng)常采用分段拼合凹模的設(shè)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(jié)合面研合鑲?cè)氚寄Ｍ馓祝ɑ驀颍﹥?nèi)，構(gòu)成一個整體凹模。綜合分析下來，采用了分段拼合凹模，該結(jié)構(gòu)最大的特點是克服了整體凹模的缺點。它是把每段凹模的工作形孔加工完了，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)加工外形尺寸。一般以磨削余最終研磨加工來控制孔到坐標(biāo)基準(zhǔn)的距離，凹模形孔距離能控制在0.01毫米之內(nèi)。在本設(shè)計中，分段鑲拼式凹模形式如圖所示，如圖4-8圖4-8 凹模鑲塊拼圖4.4.2 卸料裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計卸料裝置是起卸料作用，在多工位級進(jìn)模工作前，彈壓卸料裝置把條料壓住，防止條料在沖壓過程產(chǎn)生位移和塑性變形；卸料裝置必須對各凸模起導(dǎo)向和保護(hù)作用。對于不同的沖壓工序卸料裝置有不同的作用：在沖裁工序中，他起卸料與壓料作用，在彎曲工序中，它不僅是卸料，也可以起到局部成型的作用；在拉深工序中還要起到壓邊圈的作用。4.4.2.1 卸料裝置設(shè)計的注意事項形孔拼塊可以分為若干段，充分利用成型磨削來保證拼塊最后的精度與光潔度。卸料裝置設(shè)計的注意事項：在級進(jìn)模中，彈壓卸料板都要設(shè)計成反凸臺形。沖壓時，突出部分正好進(jìn)入兩導(dǎo)料板之間。凸臺與導(dǎo)板之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙。1）卸料板各工作形孔應(yīng)當(dāng)與凹模形孔同心。這種要求要從模具設(shè)計及工藝上加以保證。另外，卸料板的各形孔與對應(yīng)凸模的配合間隙只有凸模與凹模沖裁間隙的1/31/4，這樣才能起到對凸模的導(dǎo)向和保護(hù)作用。而且間隙越小，導(dǎo)向效果越好，模具的壽命也越高，然而制造的難度就越大。2）卸料板各工作形孔應(yīng)有良好的粗糙度，應(yīng)適應(yīng)高速沖壓導(dǎo)向和保護(hù)作用。卸料板各工作形孔的粗糙度應(yīng)控制在Ra0.1-Ra0.4m。卸料板的粗糙度與沖壓速度有關(guān)，速度越高，光潔度要求也越高。同時還需要注意潤滑。3）多工位級進(jìn)模的卸料板應(yīng)具有耐磨性能。高速沖壓的多工位級進(jìn)模卸料板的工作部分往往是采用拼鑲結(jié)構(gòu)，采用高速剛或合金工具鋼制造，淬火硬度HRC5658。對于沖壓速度不高的卸料板可選用中碳鋼以上或碳素工具剛材料制作，淬火硬度HRC4045。4）卸料板對凸模要有一定的導(dǎo)向高度，越是細(xì)小凸模其導(dǎo)向高度也越高，可利用導(dǎo)向套對細(xì)小凸模進(jìn)行導(dǎo)向和保護(hù)。其導(dǎo)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(dǎo)向作用，為此可以降低接觸高度，以減小摩擦。5）為了保持卸料力平衡，卸料螺釘孔應(yīng)當(dāng)布置在全部工作形孔的外圍，使得卸料螺釘受力均勻。6）卸料螺釘?shù)墓ぷ鏖L度“L”在一副模具內(nèi)應(yīng)嚴(yán)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。在本次多工位級進(jìn)模設(shè)計中我用了如圖所示的結(jié)構(gòu)，其特點是便于控制L長度，可以通過磨削端面保證L一致性。另外每次凸模刃模，卸料螺釘長也可同時磨去同樣高度。7）導(dǎo)正釘露出卸料板底面有效工作直壁的高度。導(dǎo)正釘有效工作直壁露出卸料板底面不能過長，一般為（0.50.8）t，否則當(dāng)沖程回升時，條料會將導(dǎo)正釘“抱”住，影響連續(xù)作業(yè)。尤其是當(dāng)采用帶臺式導(dǎo)料板，過長容易造成條料變形，影響沖壓精度。8）卸料裝置的輔助導(dǎo)向機構(gòu)。輔助導(dǎo)向機構(gòu)俗稱小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套。它們多數(shù)是在卸料板與固定板之間增設(shè)的導(dǎo)向機構(gòu)。小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套之間的配合間隙應(yīng)當(dāng)更小，一般為凸模與卸料板配合間隙的1/2。9）卸料螺釘沉孔深度要有足夠的活動量。否則，當(dāng)凸模經(jīng)過多次刃磨后，卸料螺釘帽頭在沖頭到達(dá)最低位置時會高出上模座的上平面，從而損壞模具或者設(shè)備。4.4.2.2 卸料裝置的分類及選用卸料裝置可以分為固定卸料和彈壓卸料兩種。在多工位級進(jìn)模中，多數(shù)采用彈壓卸料裝置，但有時采用固定卸料裝置。固定式卸料的卸料板一般是通過導(dǎo)料板緊固在凹模上。固定卸料屬于硬性卸料，卸料力大，穩(wěn)固而可靠。但在多工位級進(jìn)模中，只有料厚大于1.5毫米的沖件才采用。彈壓是卸料的形式也是多樣的，有將彈壓卸料板通過卸料螺釘、彈簧（或橡皮）安裝在模具上，或是在卸料板與固定板之間安裝小導(dǎo)柱、導(dǎo)套（在多工位級進(jìn)模具還采用滾珠小導(dǎo)柱、導(dǎo)套）進(jìn)行導(dǎo)向。也有的在卸料板上裝上導(dǎo)套連同模架導(dǎo)柱一起進(jìn)行兩級導(dǎo)向（即在對上模與卸料板一同進(jìn)行導(dǎo)向）。多工位級進(jìn)模中采用彈壓卸料裝置，很重要的一個環(huán)節(jié)是卸料要平穩(wěn)，有足夠大的卸料力，以保持順利卸料。在多工位級進(jìn)模中，卸料板極少采用整體機構(gòu)。而采用拼鑲結(jié)構(gòu)才能保證形孔精度、孔距精度、配合間隙、形孔光潔度、熱處理等要求。它的拼鑲原則基本上與凹模相同。拼鑲式拼塊用螺釘、銷釘緊固在卸料板基體上，拼合好的卸料板又通過基體用卸料螺釘、彈簧及輔助的小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套裝配在模具的上模上。為此卸料板基體需有足夠的強度。在多工位級進(jìn)模中，卸料板多采用拼鑲結(jié)構(gòu)。采用拼鑲結(jié)構(gòu)才能保證形孔精度、孔距精度、配合間隙、形孔光潔度、熱處理等要求。拼鑲原則基本上與凹模相同。拼鑲式拼塊用螺釘、銷釘緊固在卸料板基體上，拼合好的卸料板又通過基體用卸料螺釘、彈簧及輔助的小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套裝配在模具的上模上。為此卸料板基體需有足夠的強度。在此設(shè)計中采用拼鑲式彈壓卸料板。如圖4-9圖4-9 卸料板裝配圖該卸料裝置是綜合拼合凹模的彈壓卸料板。他由一個剛性很強的卸料板基體和4段拼塊組合而成。兩端塊用螺釘、銷釘緊固在基體上，中間三塊只要磨成型后裝入并用螺釘緊固即可。這里主要實在基體上加工一個通槽，各拼塊對此通槽按基準(zhǔn)孔配合加工，所以基準(zhǔn)性好。4.4.3 導(dǎo)料系統(tǒng)設(shè)計由于多工位級進(jìn)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(jìn)，必須浮離下模平面，并給予嚴(yán)格控制，導(dǎo)料系統(tǒng)決不能影響側(cè)沖與倒沖機構(gòu)的工作。4.4.3.1 導(dǎo)料板導(dǎo)料板是對條料進(jìn)行導(dǎo)向的裝置之一，沿條料送進(jìn)方向，安裝在凹模形孔的兩側(cè)，并與模具中心線平行。一般導(dǎo)料板分平直式和帶臺式兩種。平直式多用于低速，手工送料的級進(jìn)模；帶臺式多用于高速、自動送料的級進(jìn)模。在本次設(shè)計中已提到，屬于自動送料的級進(jìn)模，故采用帶臺式導(dǎo)料板。同時導(dǎo)料板需進(jìn)行淬火處理，硬度為HRC55-58。4.4.3.2 條料浮頂器在多工位級進(jìn)模中，導(dǎo)料板設(shè)計成帶臺結(jié)構(gòu)是為了使條料在浮動送料中，浮頂器對條料的彈頂作用，仍能控制條料自始至終保持在導(dǎo)料板內(nèi)運動。條料浮頂器與帶臺式導(dǎo)料板配合使用構(gòu)成多工位級進(jìn)模導(dǎo)料系統(tǒng)。在導(dǎo)正釘?shù)膶?yīng)位置設(shè)置套式浮頂器，目的是對導(dǎo)正釘進(jìn)行保護(hù)作用。當(dāng)導(dǎo)正釘進(jìn)入浮離凹模的條料時，因條料送進(jìn)有誤差，在導(dǎo)正釘導(dǎo)正時，導(dǎo)正釘已進(jìn)入套式浮頂器，對導(dǎo)正釘起到保護(hù)作用。如圖4-10所示圖4-10 導(dǎo)料板與浮頂器結(jié)構(gòu)示意圖4.4.4 倒沖機構(gòu)倒沖是多工位級進(jìn)模中獨有的沖壓機構(gòu)。倒沖是指模具工作部分（一般指凸?；虬寄５龋┑倪\動件由下向上完成沖壓加工稱為倒沖。實現(xiàn)導(dǎo)沖的機構(gòu)稱為倒沖機構(gòu)。倒沖多由杠桿機構(gòu)實現(xiàn)，也采用兩段斜楔、斜滑塊機構(gòu)改變運動方向?qū)崿F(xiàn)倒沖。4.4.4.1 倒沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求1）杠桿的強度必須足夠，尤其對于支撐部位的強度更為重要。杠桿一般做成梭狀較好，不僅增加了杠桿的強度，受力合理，而且縮小了杠桿擺動空間。2）要有有效的復(fù)位機構(gòu)。沖壓一結(jié)束，就立即復(fù)位。3）倒沖凸模必須有良好的導(dǎo)向機構(gòu)。對于沖裁加工的凸模，導(dǎo)向裝置更為重要。對于圓形凸?？梢澡?cè)雽?dǎo)向套。對于方形和長方形凸模、工作部分應(yīng)有必要的長度，其余部分可做成圓形配合面，并開出適當(dāng)?shù)亩ㄏ蜴I槽。對于復(fù)雜異形凸模一般可做成導(dǎo)向配合面進(jìn)行導(dǎo)向。4）倒沖機構(gòu)應(yīng)便于維修、更換和安裝。4.4.4.2 倒沖結(jié)構(gòu)的適用場合1） 為了保持沖件毛刺方向的一致而需要進(jìn)行倒沖2） 為保持條料浮動送進(jìn)，使浮動提升量不要過高，對于個別過高的向上彎曲、翻邊、拉深工序的凸模（均安裝在下模上）因考慮采用倒沖。3） 為了保證沖制質(zhì)量，便于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，甚至為克服模具中局部薄弱環(huán)節(jié)等，可以按具體情況采取倒沖。4） 在特殊的情況下，多工位級進(jìn)模中的頂出裝置采用倒沖形式。在本設(shè)計中工位10采用倒沖機構(gòu)出于對第一點和第二點的考慮，即保證沖制質(zhì)量和毛刺方向的一致性，便于模具結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計中采用了如圖4-11所示的杠桿式倒沖機構(gòu)。圖4-11 倒沖機構(gòu)示意圖圖中，梭形杠桿安裝在下模座內(nèi)的空槽內(nèi)，由剛性支架支撐。主動桿安裝在上模，從動桿裝入下模墊板內(nèi)。為增加導(dǎo)向長度設(shè)置了導(dǎo)向套。沖切凸模的導(dǎo)向面是圓柱面，其上端是長方形彎曲凸模。凸模與杠桿用軸固定，持轉(zhuǎn)動配合。導(dǎo)向保護(hù)套鑲?cè)氚寄Ｖ袑澢鼓＿M(jìn)行導(dǎo)向。倒沖結(jié)構(gòu)的復(fù)位是靠左側(cè)彈簧的彈力來實現(xiàn)的。4.4.5自動監(jiān)測與安全保護(hù)裝置多工位級進(jìn)模在高速沖床上工作，它不但有自動送料裝置，而且還必須在整個沖壓生產(chǎn)過程中有防止失誤的安全檢測裝置。因為模具在工作過程中，只要有一次失誤，如誤進(jìn)給、凸模折斷、疊片、廢料堵塞等，均能使模具損壞，甚至造成設(shè)備和人身事故。檢測裝置可以設(shè)置在模具內(nèi)，也可以設(shè)置在模具外。當(dāng)模具在出現(xiàn)非正常的情況時，設(shè)置的各種檢測裝置（傳感器）能迅速的把信號反饋給壓力機的制動機構(gòu)，立即使壓力機停止運動，起到安全保護(hù)作用。傳感器的傳感方式有接觸式和非接觸式兩種。本設(shè)計中采用的是接觸式的導(dǎo)正孔檢測結(jié)構(gòu)。當(dāng)浮動檢測銷1由于送料失誤，不能進(jìn)入條料的導(dǎo)正孔時，便有條料推動檢測銷1向上移動，同時推動接觸銷2使微動開關(guān)閉合，因為微動開關(guān)是與壓力機的電磁離合器是同步的，所以使電磁離合器脫開，壓力機滑塊停止運動。本設(shè)計中所采用的裝置既可以是導(dǎo)正孔導(dǎo)正，也可以是制件本身導(dǎo)正。 1-浮動檢測銷 2-接觸銷 3-微動開關(guān)圖4-12 安全監(jiān)測裝置示意圖第五章 多工位級進(jìn)模的裝配模具在裝配過程中，要多次把上模部分與下模部分閉合和卸下，并對有關(guān)部件進(jìn)行調(diào)整。對于大型精密模具而言，由于其重大，裝配時工人勞動強度大，且不安全，所以，常常采用模具裝配機來進(jìn)行裝配和翻轉(zhuǎn)，裝配完成后，還可以在裝配機上進(jìn)行試沖，檢查模具的裝配質(zhì)量，以便進(jìn)一步調(diào)整各部件制件的位置，直到符合裝配要求為止。5.1模具零件的固定 多工位級進(jìn)模中的凸模、凹模及導(dǎo)正銷等零件，為了便于拆裝和損壞后的快速更換，一般都采用壓入固定。（1） 凸模固定1）有臺肩的圓形凸模，壓入部位應(yīng)有引導(dǎo)部分，引導(dǎo)部分可采用小圓角，小錐度或磨小部分直徑，即壓入部的前端將直徑磨小0.030.05mm，固定部分長度應(yīng)大于固定板厚度5mm左右。 2）無臺肩的成形凸模的非刃口端面四周應(yīng)修成小圓角或小斜度，便于壓入。 3）當(dāng)凸?；虬寄喝氩课徊辉试S有圓角、錐度時，可在固定板形孔的凸?；蜩偧喝敕较蛐蕹?0，高度為5mm左右的斜度作引導(dǎo)。4）壓入時應(yīng)對固定板及被壓入零件去磁，并用顯微鏡查凸、凹模刃口質(zhì)量，清除異物，涂潤滑油。壓入時避免使用壓力機，只能用銅錘或銅棒輕輕敲入，若過盈量較大，由裝配鉗工研磨后裝入。 5）凸模等工作零件壓入固定孔應(yīng)進(jìn)行垂直度檢查，壓入少許時檢查，壓入固定長度的3/4再作檢查 6）裝配后需進(jìn)行最終磨削凸模裝配后，應(yīng)使凸模臺肩部分與固定板在同一平面內(nèi)。磨削時用導(dǎo)磁等高鐵支撐，等高鐵應(yīng)使凸模端面離工作臺面23mm，磨削后應(yīng)保持固定板厚和平行度不變。（2） 凹模固定 凹模壓入固定板時，若臺肩與固定板臺階孔深度不一致時也需要磨削，使其下平面在同一平面內(nèi)。當(dāng)凹模臺肩厚度小于固定板臺階深度時，可在臺階孔中加墊片（厚度為t1），保證下平面平齊，如果刃口與固定板上平面平齊，可不刃磨凹模刃口。當(dāng)凹模臺肩厚度大于固定板臺肩深度時，先將凹模臺肩磨去t2，使固定部位高度H1t1比H大0.030.05mm，再在凹模底面加一與t2厚度相等的墊片t1，然后磨去凹模上平面，使凹模高度與固定板上平面一致。5.2 部件裝配 部件裝配和模具的總裝配，均需在恒溫凈化車間進(jìn)行裝配，以免雜質(zhì)和溫度裝配質(zhì)量帶來不良影響。 所謂部件裝配，是指凸模固定板、凹模固定板及卸料板的裝配。在級進(jìn)模中，這些部件一般都由幾塊鑲件組成，所以，他們的裝配質(zhì)量決定了整付模具的質(zhì)量（各鑲件的制造質(zhì)量對整付模具的質(zhì)量也有很大影響），裝配時，應(yīng)有正確的裝配基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)選擇時應(yīng)注意，盡可能與加工時的基準(zhǔn)重合，即選用基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔。當(dāng)板內(nèi)有輔助導(dǎo)向時，也可用輔助導(dǎo)柱孔或?qū)鬃骰鶞?zhǔn)。配合時各鑲塊嵌入固定孔中均需有過盈量，且嵌入后用螺釘和銷釘緊固。而小鑲件不便使用銷釘定位，靠互相擠壓固定。鑲件過松或過盈量過大，都會影響步距精度。5.3 多工位級進(jìn)模的總裝配多工位級進(jìn)模的總裝配，一般都在模具裝配機上完成固定、調(diào)整和試沖等工序模具的裝配過程：1）裝配前對外購的或自制的模架進(jìn)行裝配前的檢查。檢查各項技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定的要求。2）以下模座的導(dǎo)柱中心和凹模固定板的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，找正下模位置，將下模固定在模座上，復(fù)檢正確后，鉆、鉸、銷釘孔，打入定位銷。3）裝配上模部分。 首先把凸模、導(dǎo)正銷裝入固定板中，再裝卸料板，注意導(dǎo)正銷安裝時每個導(dǎo)正銷的有效直徑的有效長度應(yīng)嚴(yán)格保持一致，誤差不大于0.05mm，否則會產(chǎn)生卡料或?qū)дЧ南陆怠Ｈ缓笠陨夏Ｗ系膶?dǎo)套孔及導(dǎo)正銷為基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，以凹模型孔位置尺寸和步距尺寸為依據(jù)，測出與凸模相應(yīng)的位置尺寸，依次將各組件按相應(yīng)位置尺寸和步距尺寸緊固。4）裝卸料板、彈簧等零件5）在上下模座安裝限位柱。限位柱高度應(yīng)使合模后凸模不進(jìn)入凹模的形孔。在試模時取下部分限位柱墊片，凸模就可以進(jìn)入凹模。凸模進(jìn)入凹模的深度，由取下的墊片的厚度保證。6）試沖。利用制件的條料在模具裝配機上進(jìn)行試沖。先分步?jīng)_，檢查各步位的沖裁間隙是否均勻，端面質(zhì)量是否符合要求。根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整，然后鉆、絞銷孔打入定位銷。待試沖合格后再裝廢料切刀及安全與自動檢測系統(tǒng)。7）生產(chǎn)現(xiàn)場試沖。自動送料，自動檢測和生產(chǎn)用壓力機進(jìn)行現(xiàn)場試沖，按生產(chǎn)時的滑塊行程次數(shù)試沖，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)所規(guī)定的制件數(shù)量，制件公差應(yīng)控制在80以內(nèi)，制件的斷面質(zhì)量應(yīng)符合大批量生產(chǎn)的要求。第六章 凸凹模刃口尺寸確定6.1 凸、凹模間隙值的確定凸、凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大影響，所以必須選擇合理的間隙。設(shè)計中所用材料為不銹鋼，根據(jù)經(jīng)驗來取，一般凸、凹模間隙?。?.050.07）t。所以，得Zmin=0.050.8=0.04mm，Zmax=0.070.8=0.056mm。6.2 凸、凹模刃口尺寸的確定確定凸、凹模刃口尺寸的原則：1） 考慮落掉和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應(yīng)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(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。2） 考慮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(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸減小，應(yīng)取接近或等于沖件的最大極限尺寸。3）考慮沖件精度與模具精度間的關(guān)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(shè)計中，由于凸模除了標(biāo)準(zhǔn)的圓形凸模以外，均為直通式的異形凸模。尺寸非常的細(xì)小而且特別的多。故為了設(shè)計的簡便起見，凸凹模的刃口尺寸計算部分忽略。設(shè)計中的刃口尺寸按照：凸模尺寸就是板料的各孔的尺寸來確定，凹模的刃口尺寸按照對應(yīng)凸模的尺寸每邊加上一個單邊間隙（0.04-0.056mm）來確定。直通式異形凸模的加工工藝將在第七章中用現(xiàn)切割程序來說明。第七章 主要零件的制造工藝7.1 凸模的加工工藝7.1.1直通式異性凸模直通式異形凸模在本次設(shè)計的模具中占有非常重要的位置。他在模具中承載了所有的板料外形的切除工作。直通式異形凸模利用一般的加工方法難以加工。在生產(chǎn)中通常采用電火花線切割來完成加工。電火花線切割不需要制造復(fù)雜的成形電極，而是利用不斷移動的電極絲作為工具，工件則按照預(yù)定的軌跡運動從而“切割”出所需要的復(fù)雜零件。數(shù)字程序控制電火花切割加工在現(xiàn)在的生產(chǎn)中占據(jù)了主要地位。他是根據(jù)工件的形狀與尺寸要求，按照一定的格式編寫程序，計算機則按照所輸入的程序來控制加工過程。采用的編程方法就是3B指令法。3B指令法的主要原理是逐點比較法。下面以一個直通式異形凸模的加工程序來說明3B程序來加工的方法。凸模結(jié)構(gòu)見圖7-1。 （b）（a） 圖7-1 （a）主視圖（b）俯視圖線切割程序清單：B0 B0 B003000 GX L1B0 B0 B003000 GY L2B002000 B0 B002900 GY SR2B002000 B002200 B001000 GX NR3B0 B0 B011000 GX L1B003500 B001900 B004000 GX L1B0 B0 B002000 GX L1B0 B002000 B002800 GY SR1B002000 B0 B002000 GX NR3B0 B0 B002800 GX L1B0 B0 B024000 GY L2B0 B0 B011000 GX L3B002000 B0 B002000 GX SR4B0 B0 B015500 GX L3B0 B0 B015500 GX L3加工工藝過程為：1、下料，粗加工毛坯2、磨安裝面和基準(zhǔn)面、3、劃線加工穿絲孔4、淬硬后再磨安裝面和基準(zhǔn)面5、電火花線切割機床上切割成型6、拋光，磨刃口7、鉆床上鉆出3.2mm孔8、用絲錐攻出所需要的螺紋孔7.1.2圓凸模1、下料，車削加工毛坯2、淬火3、精磨4、工件表面拋光和刃磨7.1.3帶安裝臺肩式非圓形凸模 1、下料，刨削粗加工毛坯輪廓， 2、磨削安裝面和基準(zhǔn)面 3、劃線銑輪廓，留0.2-0.3mm單邊余量 4、凹模（已加工好）壓印后修挫輪廓 5、淬硬后拋光，磨刃口7.2凹模的加工工藝在本設(shè)計中，因工件孔小，而且多，且要保證孔距精度。對于凹模上圓形孔系，采用坐標(biāo)鏜削的方法來加工，達(dá)到保證孔距精度的目的。具體的加工工藝為：1、下料2、粗精加工毛坯上下表面和凹模外形3、磨上下表面和定位基準(zhǔn)面4、劃線，坐標(biāo)鏜削型孔系列5、加工固定孔（螺紋孔或過孔）6、淬火后研磨拋光型孔對于在凹模上的非圓形孔，仍然采用與加工直通式異形凸模的方法線切割的方法來加工。在凹模上圓形孔系加工好以后，在線切割機床上進(jìn)行加工。程序與加工直通式異形凸模相似，此處程序省略。7.3其它零件的加工工藝7.3.1卸料板的制造工藝卸料板加工工藝與凹模板十分類似，主要根據(jù)型孔形狀和精度要求來確定具體的加工方法。對于圓孔可采用車削；矩形和異形孔可采用銑削或者線切割；對于圓形孔系，為了保證孔距精度，一般采用坐標(biāo)鏜削加工。7.3.2凸凹模固定板的加工工藝固定板的加工工藝與凹模板也十分類似。此處省略。第八章 模具結(jié)構(gòu)分析8.1相機膠卷壓簧多工位級進(jìn)模本次設(shè)計任務(wù)為相機膠卷壓簧的多工位級進(jìn)模設(shè)計。這個零件由于形狀復(fù)雜，要求大批量生產(chǎn)而采用多工位級進(jìn)模進(jìn)行沖制。零件上具有上下相反兩個方向的彎曲，并且各型孔的孔距要求比較高。零件是由0.8毫米厚的不銹鋼板料剪裁成的條料進(jìn)行沖制。根據(jù)產(chǎn)品的要求，考慮到?jīng)_壓條件，并結(jié)合制造能力，確定了排樣方案，見圖4-3。圖8-1是模具裝配圖略圖。 圖8-1模具裝配略圖 從模具裝配圖中可以看出模具有以下幾個特點：1） 以自動送料機構(gòu)為粗定距，增設(shè)了導(dǎo)正釘孔的沖制。為了防止條在彎曲過程中發(fā)生變形和左右傾斜，影響沖制精度。所以在每一個帶有彎曲工藝的工位都設(shè)有倒正釘導(dǎo)正。2） 由于條在第5工位切除余料以后，導(dǎo)料板就起不到導(dǎo)向作用，為此到第5工位以后便終斷，在此之后由導(dǎo)正釘進(jìn)行條料導(dǎo)正定位，對條料進(jìn)行導(dǎo)正。3） 凹模是分段拼合結(jié)構(gòu)，共分四段，每段直接用螺釘、銷釘緊固在下模座上。各自可以單獨拆卸維修、更換，增加了模具使用的總壽命。第一段凹模包括了1、2、3、4四個沖裁工位。第二段凹模包括了5、6兩個沖裁工位。第三段是第7、8兩個工位。第四段凹模是第9，10工位，分別對工件進(jìn)行第一次向下壓彎和第二次向上倒向彎曲，以及最后一個工位對工件的載體切斷進(jìn)行落料。4） 在第10工位，采用了倒沖機構(gòu)。保證了彎曲的精確度，及避免了需提升過高才能正常自動送料的因素。同時保證了毛刺方向的一致性。5） 由于條料較寬，在模具內(nèi)共運載12個工位。為了減少條料在凹模的摩擦，采用了浮動送料。由于零件彎曲部分不影響條料送進(jìn)，所以提升高度也就不大。條料自始至終以浮動送進(jìn)。全部浮頂起的提升高度為2毫米。本模具條料浮頂器采用了在導(dǎo)正釘處使用套式浮頂器的形式進(jìn)行，能夠很好的完成定位及條料正常送進(jìn)的目的。 參 考 文 獻(xiàn)1 段來根主編.多工位級進(jìn)模與沖壓自動化.北京： 機械工業(yè)出版社，19982 王 芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社19983 太田哲（日本）主編.沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖解.國防工業(yè)出版社19904 姜奎華主編.沖壓工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社5沖模圖冊.太原重型機械學(xué)院鍛壓教研室6 黃毅宏,李明輝主編.模具制造工藝.機械工業(yè)出版社7 陳秀寧,魏高義主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.浙江大學(xué)出版社20028 丁松聚主編.冷沖模設(shè)計.機械工業(yè)出版社9 冷沖模（國家標(biāo)準(zhǔn)）.GB28512875-81.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1994 10冷壓沖模結(jié)構(gòu)圖冊.四機部標(biāo)準(zhǔn)化研究所199811 沖壓模具設(shè)計與制造網(wǎng)絡(luò)課程.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院.謝 辭畢業(yè)設(shè)計完成之際，在此特別感謝杜繼濤老師曾經(jīng)給予過的指導(dǎo)和幫助，以及提供了大量的參考資料。杜老師在整個設(shè)計過程中都給與了我很大的鼓勵和支持。在畢業(yè)設(shè)計剛拿到手時，感覺比較棘手，沒有頭緒。杜老師就幫我細(xì)細(xì)分析，弄清楚了設(shè)計的難點及要點所在，也就使我找到了設(shè)計的突破口，指明了以后努力的方向。通過復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識點及查閱了大量的級進(jìn)模相關(guān)資料，設(shè)計過程比較順利。在遇到困難時，杜老師就通過電子郵件的形式及時地回答我提出的任何疑問。杜老師嚴(yán)瑾的工作作風(fēng)，認(rèn)真地教學(xué)態(tài)度使我非常地感動，也是我在以后走上工作崗位學(xué)習(xí)的榜樣。在設(shè)計過程中，班級及寢室同學(xué)也給與我了很多的幫助和支持，也對他們表示感謝。最后，再一次對杜老師表示深深的敬意和真誠的感謝！附錄一：科技文獻(xiàn)翻譯英文原文：Shared riskAn ANSI technical report and soon-to-be-adopted standards make risk assessment the responsibility of metalformers and equipment suppliers. How are you affected?BY LOUIS A. KREN, SENIOR EDITOROperator and bystander safety in a metalforming operation should be of paramount concern. If such concern doesnt reside in the heart, it certainly will in the wallet. The trend is forever upward in terms of regulation, liability and insurance costs. The recent issuance of ANSI B11 TR3-2000 continues the trend. Officially titled, Risk Assessment and Risk ReductionA Guide to Estimate, Evaluate and Reduce Risks Associated with Machine Tools, the report provides procedures and methods to assess risks associated with