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      精密沖壓模具配件設計分析
      作者:車床加工-CNC零件-數控機械加工手板-東莞市雅迅電子五金制品有限公司 發布日期:2018-10-18 16:23

      TAG關鍵詞:五金產品,五金件加工,配件加工,表面處理,五金制品,鈑金成型,沖壓模具,五金沖壓,沖壓件,沖壓廠家,東莞沖壓,

      1.6.1選擇模具結構形式
      沖壓時,條料從右邊送入,用始用擋料銷限位,上模下行時,沖孔凸模先將四個孔沖出。松開始用擋料銷,條料繼續向左送進,由三角型塊擋料,這時已沖出四個孔移至落料工位上。上模再次下行,完成外形落料,與此同時,在沖孔工位的條料上又沖出四個孔。落料凸模上裝有導正銷,落料時導正銷先進入工件的孔內定位,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,條料從右邊送入,用始用擋料銷限位,上模下行時,沖孔凸模先將四個孔沖出。松開始用擋料銷,條料繼續向左送進,由三角型塊擋料,這時已沖出四個孔移至落料工位上。上模再次下行,完成外形落料,與此同時,在沖孔工位的條料上又沖出四個孔。落料凸模上裝有導正銷,落料時導正銷先進入工件的孔內定位,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,且材料幅度相對較大,可靠性有好故采用對角導柱式模架
       
      2.6.4定位方式的選擇
      因為該模具采用的是條料,控制條料的送進方向采用導料板,無側壓裝置。控制條料的送進步距采用一個三角形擋料塊初定距,導正銷精定距。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
      因為工件料厚為2mm,采用固定卸料板。又因為是連續模生產,所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。
       
      2.6.6導向方式選擇
      采用對角導柱模架。因為對角導柱模架的特點是導向裝置在兩對角,橫向和縱向送料都比較方便,但如果有偏心載荷,壓力機導向精確,不會造成上模歪斜,導向裝置和凸、凹模都不易磨損,從而不影響模具壽命。
       
      2.6.7定位零件設計
      落料凸模下部設置兩個導正銷,導正應在卸料板壓緊板料之前完成導正,考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ,導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面,導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。導正銷導正部分的高度h與料厚t及導正孔有關,一般取h=(0.8~1.2)t,料薄時取大值,導正孔大時取大值,也可查有關沖壓資料。
       
      2.6.8導料板設計
      導料板的內側與條料接觸,外側與凹模齊平,導料板與條料之間的間隙一側取2mm,一側取6mm,這樣就可確定了導料板的寬度,導料板的厚度取10mm。導料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40~45HRC。如圖2-8所示:

      模具導料板設計圖紙
       

      圖  1-8導 料 板
       
      1.6.9卸料板設計

      當卸料板僅起卸料作用時,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,板料薄時取小值;板料厚時取大值。當固定卸料板兼起導板作用時,一般按H7/h6配合制造,但應保證導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,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:
       
      模具卸料板設計
      圖1-9卸 料 板
       
      1.6.10墊板設計
      墊板主要用于承受沖擊力,墊板相對于固定板稍有移動不會影響正常工作,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、銷釘的直徑大1mm,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:
      模具墊板設計
      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,生產中最常見。
      模柄材料通常采用Q235或A5鋼,其支撐面應垂直于模柄的軸線(垂直度不應超過0.02:100)。如圖2-11所示:
      沖壓模柄設計
      圖1-11模 柄
      1.6.12凸模固定板的設計
      將凸模或凹模按一定相對位置壓入固定后,作為一個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,但還應考慮緊固螺釘及銷釘的位置。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,基準面的表面粗糙度為Ra=1.6μm~0.8μm,另一非基準面可適當降低要求。為保證安裝固定牢靠,固定板要有足夠厚度,設計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:
           五金沖壓凸 模 固 定 板
      圖1-12凸 模 固 定 板
      1.6.13導柱導套選擇
      導柱和導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。導柱、導套之間采用間隙配合,其配合尺寸必須小于沖裁間隙。
      導柱、導套一般選用20鋼制造。為了增加表面硬度和耐磨性,應進行表面滲碳處理,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,分別與壓力機滑塊和工作臺連接,傳遞壓力。因此,必須十分重視上、下模座的強度和剛度。模座因強度不足會產生破壞;如果剛度不足,工作時會產生較大的彈性變形,導致模具的工作零件和導向零件迅速磨損,這是常見的卻又往往不為人們所重視的現象。
      在選用和設計時應注意如下幾點:  
      (1)盡量選用標準模架,而標準模架的型式和規格就決定了上、下模座的型式和規格。如果需要自行設計模座,則圓形模座的直徑應比凹模板直徑大30~70mm,矩形模座的長度應比凹模板長度大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準模座確定,一般為凹模板厚度的1.0~1.5倍,以保證有足夠的強度和剛度。對于大型非標準模座,還必須根據實際需要,按鑄件工藝性要求和鑄件結構設計規范進行設計。
      (2)所選用或設計的模座必須與所選壓力機的工作臺和滑塊的有關尺寸相適應,并進行必要的校核。比如,下模座的最小輪廓尺寸,應比壓力機工作臺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結構鋼,對于大型精密模具的模座選用鑄鋼ZG35、ZG45。
      (4)模座的上、下表面的平行度應達到要求,平行度公差一般為4級。
      (5)上、下模座的導套、導柱安裝孔中心距必須一致,精度一般要求在±0.02mm以下;模座的導柱、導套安裝孔的軸線應與模座的上、下平面垂直,安裝滑動式導柱和導套時,垂直度公差一般為4級。
      (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、銷釘的選用
      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,銷釘要盡量對角分布。螺釘和銷釘都是標準件,設計模具時按標準件選用即可。本設計中螺釘全部用內六角頭螺釘,銷釘全部為圓柱銷釘。
      上 模 座       6個內六角螺釘:     GB 70-86   M10×70
                     2個圓柱銷釘:    銷 GB 119-86  A8×50
      下 模 座       6個內六角螺釘:     GB 70-86   M10×80
                     4個銷釘:       銷  GB 119-86  A8×70
       
      1.6.16裝配圖設計
      如圖2-13所示的模具總裝配圖,
      模具裝配圖設計
      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柱模架。
      模架具體數據如下:
      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  柱1:  d/mm×L/mm=40×180
      GB-T2861.1
      導  套1:  d/mm×L/mm×D/mm=40×180×43
                 GB-T2861.6
      導  柱2:  d/mm×L/mm=35×180
                 GB-T2861.1  
      導  套2:  d/mm×L/mm×D/mm=35×180×43
                 GB-T2861.6
       
      1.6.18沖壓設備的選擇
      選用開式雙柱可傾式壓力機(J23-63),其部分參數如下:
      公稱壓力:                 630KN
      滑塊行程:                  130mm
      行程次數:                 50次/min 
      連桿調節長度:              80mm
      最大裝模高度:             280mm
      裝模高度調節量:            65mm
      工作臺尺寸前后×左右:      480mm×710mm
      模柄孔尺寸直徑×深度:      φ50×70mm
      機身可最大傾斜角:           30 º
      立柱間距離:                 350mm
      墊板厚度:                   80mm
      墊板孔徑:                   250mm
      電動機功率:                5.5KW

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