刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合?！?/h1>
刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合?！?沖孔落料復(fù)合模,刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合?！?沖孔,工藝,模具設(shè)計(jì),復(fù)合
刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)
引言
零沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù),而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動(dòng),往往會(huì)造成模具的返工,甚至報(bào)廢,沖裁同樣的零件,通?？梢圆捎脦追N不同方法,工藝過程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)計(jì)沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面：
（1）沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析
沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用，由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時(shí)，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時(shí)采用其他方法制作 該零件可能會(huì)更有效果。
（2）沖壓件的工藝性分析
沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且壽命長(zhǎng)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，方便等。
不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何，其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對(duì)于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成。
1 刷片沖壓工藝分析
1.1 零件分析
本設(shè)計(jì)是一個(gè)是由沖孔、落料工序制成的工件。該工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料為20鋼，厚度為1.5mm，根據(jù)提供的零件圖，其數(shù)據(jù)如下：20鋼標(biāo)準(zhǔn)：GB/T699-1988特性及適用范圍：強(qiáng)度比15號(hào)鋼稍高，很少淬火，無(wú)回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊等加工...材料名稱優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼如圖所示該零件材質(zhì)較軟、板料較薄、平直度要求較高的沖裁件，沖裁件的精度高，所以選用正裝復(fù)合模具
1.1.1對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝要求
（1）工件的結(jié)構(gòu)形狀，在滿足裝配，使用性能和效果條件下，該工件的形狀是、簡(jiǎn)單有廢料排樣；
（2）工件的外形是無(wú)尖角，在各直線或曲線的鏈接出有適宜的圓角過渡，有利于提高工件的質(zhì)量，與延長(zhǎng)模具使用壽命；
（3） 工件沒有凸出或凹入部分，這工件有伸出懸臂和窄槽；
（4）工件孔與孔的邊緣之間，孔的外邊緣與外形邊緣之間的直線寬度不能過小，不然會(huì)影響到模具零件的強(qiáng)度、工件的質(zhì)量、模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及使用壽命。
1.1.2工件的精度及毛刺
精度可以分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩種：（1）精密級(jí)是沖壓工藝技術(shù)上所允許的精度；（2）經(jīng)濟(jì)級(jí)是用經(jīng)濟(jì)手段達(dá)到的精度。還有對(duì)尺寸或配合精度要求很高的精密級(jí)高精度，則需要安排特殊的成型方法。
毛刺，在普通沖裁中，由于凸凹模有一定的間隙存在，加上沖件材料的輕度，厚度模具的人口鋒利程度等，沖件的斷面真正的前切面質(zhì)疑剛接觸的吊扣的一小段距離，一般約為此阿里奧厚度的1/3-1/5或更少。其余部分是因撕裂而分離的。由于沖件一般具有塑性，所以在撕裂時(shí)就形成高低不等的毛刺，因此普通沖裁的毛刺是不可避免的。
2 定工藝方案
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，在沖裁部分工藝方案可以有以下幾種：
方案一：采用落料、沖孔的復(fù)合模。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但是復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。
方案二：采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜后孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單模后復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但是級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
綜合以上的二個(gè)方案，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及該零件是大批量生產(chǎn)的，因此選用方案一的復(fù)合模為佳。
3排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
根據(jù)材料的經(jīng)濟(jì)利益利用程度，排樣的方法為有廢料。據(jù)工件的形狀，確定采用無(wú)廢料排樣的方法是不可能做到的，但能采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法。
3.1 搭邊
排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料稱為搭邊。
搭邊值不能過大或過小。搭邊過大，浪費(fèi)材料；搭邊過小，起不到搭邊作用，材料可能被拉入凸、凹模之間的縫隙中，使模具刃口破壞。
搭邊的合理數(shù)值：保證沖裁件質(zhì)量、模具壽命，保證自動(dòng)送料時(shí)不被拉彎、拉斷條件下允許的最小值。
影響搭邊值的因素：板料厚度、材料種類、沖裁件大小、沖裁件的輪廓形狀等。
條料是由板料(或帶料)剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定條料寬度B的上偏差為0，下偏差為負(fù)值(-Δ)
搭邊和條料寬度的確定：查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）》表2. 5. 2,確定零件沿邊a=2mm、零件之間a1=1.8mm，步距35.2mm。搭邊及排樣如圖1-1所示：
圖1-1 零件的搭邊及排樣方式
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2—14和2—15可取條料寬度公差。Δ=0.5 ，則條料寬度：
3.2材料利用率
一個(gè)步距內(nèi)材料利用率η為：
A——是一個(gè)工件的面積mm2；
N——是一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的工件的數(shù)量；
B——是條料寬度mm；
S——是進(jìn)距mm。
選用350mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為10條料（35mm×1000mm）,每張條料可沖20個(gè)工件，則材料總的利用率為
N——是一張板上的工件的總的個(gè)數(shù)
B——是板料的寬度
L——是板料的長(zhǎng)度
4沖裁工藝力
4.1計(jì)算沖裁力
沖裁力計(jì)算包括沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算：
沖裁力：是指作用于凸模上的最大抗力，即圖2.13中的C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力。
沖裁力FP
如果視沖裁為純剪切變形，沖裁力可按下式計(jì)算：
（K取1.3 ）
式中：FP ——沖裁力；
L——沖裁件受剪切周邊長(zhǎng)度(mm)；
t——沖裁件的料厚(mm)；
τ——材料抗剪強(qiáng)度(MPa),
此例中零件的周長(zhǎng)為211.4mm，材料厚度1mm，紫銅的抗剪強(qiáng)度取190MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為：
卸料力和推件力計(jì)算
模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和推件力為：
卸料力P卸：從凸模上卸下板料/沖孔件所需的力；
推件力P推：從凹模內(nèi)向下推出落料件/廢料所需的力。
（1）卸料力FQ
（2）推件力FQ1
公式中， FQ1——是沖裁力
K——卸料力系數(shù)， 其值為取0.04
K1——是推料力系數(shù) 其值為取0.05
N——梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料的數(shù)量，N=h/t,h 是直刃口部分高度（mm）,t為材 料厚度（mm）。
4.2壓力機(jī)的公稱壓力的選取
采用了彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí)
經(jīng)查《沖壓設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)》中附錄A-1表的壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)可知，JH23—16型號(hào)的壓力機(jī)。
其一些主要的參數(shù)是最大閉合高度是Hmax = 220mm 最小的閉合高度是Hmin =175mm
計(jì)算沖壓模閉合高度H：
查《沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè)》中的公式：
公式中：Hmax ——壓力機(jī)的最大閉合高度（mm）；
Hmin —— 壓力機(jī)的最小閉合高度（mm）；
H —— 沖模的閉合高度（mm）；
220-5>H >175+10
215>H >185
所以沖模高度： H=210mm
5沖壓壓力中心
沖模對(duì)工件施加沖壓力的合力的中心稱沖壓壓力中心。所以遵循沖壓壓力中心原則：
（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心；
（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合；
（3）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖模，級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。
零件外形為對(duì)稱件，中間的異形孔雖然左右不對(duì)稱，但孔的尺寸很小，左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小，所以該零件的壓力中心可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。
因?yàn)樵摴ぜ菍?duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心。如圖1-2所示：
圖1-2 工件幾何形狀
6零件刃口尺寸計(jì)算
6.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則
沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)：
（1）由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。
（2）在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。
（3）沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。
由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則：
（1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
（2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。
（3）確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過?。瑫?huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。若制件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按IT7～I(xiàn)T6級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。
6.2刃口尺寸計(jì)算
該零件的材料是20鋼，厚度是1.5mm，該零件是屬于無(wú)特殊要求，屬于一般沖裁件，經(jīng)過查表2.2.4可知2Cmax =0.095 2Cmin =0.065 所以2Cmax-2Cmin =0.095-0.065=0.03
零件的外形尺寸由落料獲得 ，而孔φ11由沖孔獲得。
由公差表查得φ11, IT=9，x=0.75 , x=0.5 設(shè)計(jì)凸凹模分別按IT6, IT7級(jí)別加工制造則：
：
0.011+0.018< 0.095-0.065=0.03
0.029<0.03，所以滿足間隙公差要求。
（2）落料
以凹模尺寸為基準(zhǔn)，凸模、凹模分別以IT6,IT7級(jí)加工 。
凸模：
凹模：
經(jīng)查表可知： X=0.75 , X=0.75
所以0.016+0.025=0.041> 0.03 由此可知
只有縮小值，提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi)。因此?。?
以凹模尺寸為基準(zhǔn)，凸模、凹模分別以IT6、IT7級(jí)加工 。
凸模：
凹模：
<
0.013+0.021=0.034 > 0.03
只有縮小值提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi)。因此?。?
孔中心距尺寸：
6.3凹模的外形輪廓尺寸
沖裁凹模外形輪廓尺寸主要根據(jù)被加工板料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸確定，并綜合考慮與其他零件的連接因素。凹模的外形尺寸主要指凹模的厚度(或稱高度)H及壁厚(c)。
凹模厚度： (H≥15mm)；
凹模壁厚：c=(1.5～2)H ［c≥(30～40)］
式中：b——沖裁件的最大外形尺寸；
K——系數(shù)(板料厚度影響)。
經(jīng)過查表2.8.1可知： K取0.35
所以凹模厚度：
根據(jù)考慮強(qiáng)度，H取20
凹模壁厚：，取C=35mm
所以凹模寬度B和長(zhǎng)度A分別為：
凹模寬度:B=2C+30=2×35+30=100
凹模長(zhǎng)度A=2C+54=2×35+54=124
所以B取117 mm A=142mm
根據(jù)裝配、銷位置以及螺釘排放要求，這里凹模寬度取117mm,為配合合適的模架，實(shí)取L=142 mm
故確定凹模的外形尺寸為：142×117×20。如圖1-3所示：
圖1-3 落料凹模
6.4凸模設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樵谌锌谟?jì)算是得到是2×φ4及φ11孔的尺寸分別為：
φ6孔：
凹模直徑：
凸模直徑：
經(jīng)過查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.5.4可知
取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù)：
直徑：d=6.09mm,基本尺寸： ， ，, l=36～55mm
凸模的長(zhǎng)度：
h1 ——凸模固定板厚度
h2——襯板厚度
h3 ——凹模厚度
l——附加長(zhǎng)度，一般取15～30mm （包括凸模進(jìn)入凹模深度，凸模的修模量及凸模固定板與卸料板之間的安全高度）
Φ11孔：
凸模直徑：
凹模直徑：
經(jīng)過查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.54可知
取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù)：
直徑：d=11.09mm,基本尺寸：D=16mm， D1=19mm，h=3mm, l=42～90mm
凸模長(zhǎng)度：
h1 ——凸模固定板厚度；
h2——襯板厚度；
h3 ——凹模厚度；
l——附加長(zhǎng)度 一般取15～30mm（包括凸模進(jìn)入凹模深度，凸模的修模量及凸模固定板與卸料板之間的安全高度）
6.5 凸凹模計(jì)算
高度計(jì)算：h=h1+h2+h3 =25+30+15 =70mm
h1 ——凸凹模固定板厚度；
h2——橡皮厚度；
h3 ——推料板厚度。
如圖1-5所示：
圖1-5 凸凹模
7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)上述工藝分析，該模具可以保證零件所要求的各項(xiàng)精度指標(biāo)，工序次數(shù)少，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。若采用自動(dòng)送料，操作就更為安全。其特點(diǎn)如下：
（1）該模具采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套的后側(cè)式標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)刃口尺寸大小確定凹模的周界大小為160×140mm、閉合高度Hmax-5≤h≤Hmin+10,H為壓力機(jī)的最大、小閉合高度，所以h=215～185mm,這里取210mm。
（2）為保證制件的平直度及沖壓工作的操作安全，設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu) ，落料凹模安裝于上模，凸凹模安裝于下模，它們分別依靠銷釘或接觸面定位，與導(dǎo)柱和導(dǎo)套的相對(duì)位置比較精確，從需實(shí)現(xiàn)導(dǎo)柱導(dǎo)向的目標(biāo)。
（3）該制件材料厚度適中，適合采用手動(dòng)送料，條料送進(jìn)導(dǎo)向精度由導(dǎo)料銷保證。條料送進(jìn)定距則設(shè)計(jì)了最簡(jiǎn)單的擋料銷裝置，為避免擋料銷安裝孔距離凹凸模太近，擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。
（4）退料機(jī)構(gòu)分別為上模剛性推件裝置和下模彈性卸料裝置 ，剛性推件裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低，但是需要依靠壓力機(jī)上的打料橫梁進(jìn)行工作，所以設(shè)計(jì) 時(shí)務(wù)必考慮打料橫梁的位置及調(diào)節(jié)量。彈性卸料裝置采用的是橡膠作為彈性元件，卸料板通過卸料螺釘與下模相對(duì)固定，為保證卸料板的平整，下模座上加工通孔，卸料螺釘掛頭接角面為墊板下表面，這樣避免了下模座孔卸料螺釘沉孔深度難以保證的缺陷，從需降低加工難度。
（5）模具工作過程：條料沿導(dǎo)料銷送進(jìn)抵住活動(dòng)擋料銷；上模下行，首先是條料由下模的彈性卸料裝置（彈性元件為橡膠）與凹模夾緊；上模繼續(xù)下行，凸凹模、沖孔凸模和凹模同時(shí)工作將條料沖斷后，上模到達(dá)下止點(diǎn)；沖孔廢料被卡在凸凹模的沖孔凹模型孔中，待下一次沖裁周期將其推出從下模漏料孔中漏出；落料廢料箍在凸凹模的落料刃口上，上模回程時(shí)橡膠回彈推動(dòng)卸料板將其撥落下來(lái)；制件則卡在凹模的型孔中，上模回程時(shí)，打桿在上模沒有到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)即碰到壓力機(jī)上的打料橫梁而停止運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)推板將制件推出，落在下模表面。移走制件后，再將條料抵住活動(dòng)擋料銷，開始第二次沖裁，周而復(fù)始。
8 沖壓模模具結(jié)構(gòu)件選取
模架：
模架包括上模座板、下模座板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。根據(jù)模架導(dǎo)向的導(dǎo)柱配合性質(zhì)分為:滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架。每一類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同，又分為幾類標(biāo)準(zhǔn)模架，分別為：后側(cè)導(dǎo)柱式，中間導(dǎo)柱式，對(duì)角導(dǎo)柱式，四角導(dǎo)柱式。見《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15.1中的標(biāo)準(zhǔn)模架類型
根據(jù)兩件的凹模的外形尺寸，和模具閉合高度，選取后側(cè)導(dǎo)柱式模架。
凹模的外形尺寸為142×117 閉合高度為H=210，經(jīng)查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手 冊(cè)》表15.2表15.4，還有表15.10、表15.11可知。所以選取：凹模周界：L×B=160×125。后側(cè)導(dǎo)柱式的上模座板的凹模周界基本尺寸為：L×B×H =160×125×40 ,和導(dǎo)套配合的孔的直徑為D=38，兩孔距為S=210mm，上模座板的外形尺寸為A2=85，L1=210，圓角為R=38,l2=80mm.
下模座板的基本尺寸為：L×B×H =160×125×40 和導(dǎo)套配合的孔的直徑為D=25，兩孔距為S=210mm，上模座板的外形尺寸為A2=85，L1=210，圓角為R=38，l2=80mm.
導(dǎo)套
經(jīng)查表15.24可知，其基本尺寸為：d=25,D=38，總長(zhǎng)度L=90mm,H=28mm.
導(dǎo)柱：
經(jīng)查表15.24可知，導(dǎo)柱的基本尺寸：d=25,總長(zhǎng)度L=150mm,
導(dǎo)料銷：
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和和條料上沖壓件排樣的特點(diǎn)，選用了合適的導(dǎo)料。
9 模具零件制造工藝
9.1 模具零件的加工
通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進(jìn)行總裝。而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆，所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來(lái)，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí)，零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工，若以四導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔，凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí)，則凹模及凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹?；蛲鼓９潭ò宓男涂自诟靼逯贤瑫r(shí)加工出來(lái)。
使用銑床加工一個(gè)零件時(shí)，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定下來(lái)，保證加工能順利完成，同時(shí)，設(shè)計(jì)方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困難，在加工模具零件之前要慎重考慮各種細(xì)節(jié)。在買回來(lái)的模板里，要確定模板的加工基準(zhǔn)，哪些面是基準(zhǔn)面，這一般在訂購(gòu)模板時(shí)會(huì)標(biāo)明哪幾個(gè)面是經(jīng)過打磨，之后就是把加工基準(zhǔn)定下來(lái)，當(dāng)然事前必須準(zhǔn)備好零件圖，根據(jù)零件圖來(lái)定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，就必須把加工原點(diǎn)定出來(lái)。定好加工方案后，就可以開始加工，先把工件裝夾到虎口鉗上，使用銅錘敲擊以使工件被夾緊，然后打表，在打表時(shí)要非常小心，當(dāng)表很靠近工件時(shí)，不能使用加速進(jìn)給，否則很容易碰壞儀器，在校平行度時(shí)，最好先來(lái)回走幾遍，觀察大概偏向，然后要小心敲擊工件，使其保持在很小的偏差范圍就行了，把兩個(gè)基準(zhǔn)方向的平行度定好后，就要用分中器確定原點(diǎn)坐標(biāo)，在設(shè)置坐標(biāo)時(shí)要將分中器的半徑算進(jìn)去，這樣才能使主軸對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn)，x-y平面的坐標(biāo)定下來(lái)后，就要把刀具裝到銑床上，使用半徑范圍內(nèi)的夾具把刀具夾緊，裝上道具后就是確定z方向上的原點(diǎn)，一般選擇工件表面為0以方便編程。之后就是加工，如果是選用數(shù)控加工，必須使程序和當(dāng)前銑床的刀具起點(diǎn)相一致，否則加工位置就會(huì)錯(cuò)誤，同時(shí)還要察看刀具路線是否會(huì)超出銑床的工作行程，防止出事故。如果程序沒錯(cuò)，就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行。不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速，鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速慢，進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來(lái)手動(dòng)調(diào)試，加工時(shí)要時(shí)刻觀察走刀情況，同時(shí)適當(dāng)加冷卻液及掃除鐵屑，若發(fā)生事故，必須馬上停止。當(dāng)程序完成后，刀具就會(huì)回原點(diǎn)，繼續(xù)做下一工序。
9.2沖壓工藝規(guī)程
凹模加工工藝過程 材料：T10A 硬度：60～64HRC
序號(hào)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：170×150×30㎜
2
粗銑
銑六面到尺寸155×130×25注意兩大平面與相鄰鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)基本垂直
3
平面磨
磨光兩大平面厚度達(dá)25㎜，并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直。垂直度0.02㎜/100㎜
4
鉗
①劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸
②鉆孔 鉆螺紋底孔，銷釘?shù)卓?，凹模洞口穿線孔
③鉸孔 鉸銷釘孔到要求
④攻絲 攻螺紋絲到要求
5
熱處理
淬火使硬度達(dá)60～64HRC
6
平面磨
磨光兩大平面，使厚度達(dá)25㎜
7
線切割
割凹模洞口，并留0.01～0.02㎜研余量
8
鉗
①研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)0.8um ②配推件塊到要求
9
鉗
用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后，凹模與上模座配作銷釘孔
10
平磨
磨凹模板上平面厚度達(dá)要求
11
鉗
總裝配
凸模加工工藝過程 材料：T1OA 硬度：56～60HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：φ20×70㎜
2
熱處理
退火，硬度達(dá)180～220HB
3
車
① 一端面，打頂尖孔。車外圓至φ16.5㎜；掉頭車另一端面，長(zhǎng)度至尺寸65㎜；打孔尖孔。
②雙頂尖頂，車外圓尺寸Φ12.2㎜
4
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
5
熱處理
淬火，硬度至56～60H RC。
6
磨削
磨削外圓尺寸φ12㎜至要求
7
線切削
切除工作端面頂尖孔，長(zhǎng)度尺寸至㎜要求
8
磨削
磨削端面至Ra0.8um
9
檢驗(yàn)
10
鉗工
裝配（鉗修并裝配，保證）
凹凸模加工工藝過程 材料：T10A 硬度：60～64HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：65×40×70
2
粗銑
銑各面見光
3
平磨
磨高度兩平面到尺寸70.4㎜
4
鉗
① 劃線 在長(zhǎng)度方一側(cè)線切割?yuàn)A位6㎜后，分中劃凸模輪廓線并劃兩凹模洞口中線
② 鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔
③锪擴(kuò)凹模落料沉孔到要求，鉆螺紋底孔并攻絲到要求
5
熱處理
淬火 硬度達(dá)60～64HRC
6
平磨
磨高度到70㎜
7
線切割
割凸模及兩凹模，并單邊留0.01～0.02研磨余量
8
鉗
① 研配 研凸凹模并配入凸模固定板
② 研磨各側(cè)壁到0.8um
9
平磨
磨高度到要求
10
鉗
總裝配
凸模固定板加工工藝過程 材料：45 硬度：24～28HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
氣割下料170×130×25㎜
2
熱處理
調(diào)質(zhì) 硬度24～28HRC
3
粗銑
銑六面達(dá)155×121×21mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直
4
平磨
磨光兩大平面厚度達(dá)17㎜，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02㎜/100㎜
5
鉗
①劃線 凸模固定孔中心線，銷釘孔中心線，螺紋過中心線，銷釘過孔中心線
②鉆孔 凸模固定孔穿絲線，螺紋過孔和銷釘過孔到要求
6
線切割
割凸模安裝固定孔單邊留0.01～0.02㎜研余量
7
銑
銑凸模固定孔背面沉孔到要求
8
鉗
研配凸模
9
平磨
磨模厚度到要求
10
鉗
總裝配 用透光層使凸模，凹模間隙均勻后，與上模座板配作銷孔
凸凹模固定板加工工藝過程 材料：45 硬度：24～28HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
氣割下料170×130×35㎜
2
熱處理
調(diào)質(zhì) 硬度24～28HRC
3
粗銑
銑六面達(dá)165×123×30㎜，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直
4
平磨
磨光兩大平面，厚度達(dá)25㎜，并磨兩相鄰側(cè)面使 四面垂直，垂直度0.02㎜/100㎜
5
鉗
①劃線 螺紋孔中心線，螺紋過孔中心線，銷釘孔中心線，凸凹模固定孔輪廓線
②鉆孔螺紋底孔，螺紋過孔到要求，凸凹模固定孔線切割穿線孔
③攻絲 攻螺紋底絲到要求
6
線切割
割凸凹模安裝固定孔，單邊留研余量0.01～0.02㎜
7
鉗
研配 將凸凹模配入安裝固定孔
8
平磨
磨厚度到要求
9
鉗
裝配 與下模座配作銷釘孔
10 模具的裝配
根據(jù)簡(jiǎn)單模的工作特點(diǎn),先裝上模,再裝下模較為合理,并調(diào)整間隙、試沖、返修、具體過程如下:
（1）上模裝配
①仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求，形狀并作好劃線，定位等準(zhǔn)備工作；
②先將凸模與凸模固定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙；
③把已裝配好的凸模及凹模與上模座，并在次檢查間隙是否合理后，打入銷釘及擰入螺絲。
（2）下模裝配
①仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求，形狀并作好劃線，定位等準(zhǔn)備工作。
②先將凸凹模放在下模座上，再裝入凸凹模固定板并調(diào)整間隙，以免發(fā)生干涉及工件損壞。接著依次按順序裝入銷釘，活動(dòng)擋料銷,彈頂橡膠塊及卸料板，檢查間隙等合理后擰入卸料螺釘，再擰入緊固螺釘，并再次檢查調(diào)整。
③將經(jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱，導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝，檢查間隙及其它裝配合理后裝機(jī)進(jìn)行試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作出相應(yīng)調(diào)整，直到生產(chǎn)出合格制件。
刷片正裝復(fù)合模具裝配圖如圖
總 結(jié)
學(xué)校為了培養(yǎng)大批具有必備的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力,適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線急需的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。試圖通過《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》讓學(xué)生初步掌握模具工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟。把已學(xué)的各門專業(yè)課程基礎(chǔ)理論綜合的應(yīng)用在模具的計(jì)算過程中去。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力。
本人通過對(duì)本套沖裁件的沖孔簡(jiǎn)單模的設(shè)計(jì)、計(jì)算，使我對(duì)沖裁模的設(shè)計(jì)流程有了更深一層的了解，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要零部件的設(shè)計(jì)、壓力機(jī)型號(hào)的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得，只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大的增加。在這次設(shè)計(jì)中，我感覺要完成這次設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還要有過硬的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作保障，方能很好的完成這次設(shè)計(jì)。所以說我們今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去拓展在其它方面的領(lǐng)域，只有這們我們才能立于不敗之地。
致謝
京過本次課程設(shè)計(jì)，本人學(xué)到了很多知識(shí)。在此，首先非常感謝所有傳授知識(shí)予我的老師們，其次要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他提供的耐心指導(dǎo)以及各種幫助。同時(shí)，也要感謝陪伴我一同做實(shí)訓(xùn)的銅學(xué)們，感謝他們給予的鼓勵(lì)與幫助，感謝他們?nèi)杖找挂沟呐惆?。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，有了老師和同學(xué)們的幫助，才使得我順利完成這次課程設(shè)計(jì)并從中學(xué)到了更為廣泛的知識(shí)和實(shí)際操作能力以及為人處事能力。
同時(shí)，還要感謝在本文中引用其文獻(xiàn)的作者們，是他們奉獻(xiàn)的辛勤勞動(dòng)成果才使得我在這次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)當(dāng)中有了清晰的思路，才使自己在遇到的困難時(shí)能很快得以解決，順順利利的完成了這次設(shè)計(jì)。
最后，再次衷心地感謝給予我?guī)椭睦蠋熞约芭惆樵谖疑磉叺拿恳晃煌瑢W(xué)，是他們一直陪伴著我學(xué)習(xí)、生活，當(dāng)我有困難的時(shí)候，他們也是非常樂意奉獻(xiàn)出各種力所能及的力量來(lái)為我排憂解難。感謝他們對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活的照顧。
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