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厚板料沖孔模
資源天下 2014/5/11 8:48:22
【摘要】通過對零件的工藝分析和模具有關(guān)參數(shù)的計算，設(shè)計一副小孔沖裁模。只要控制好各項參數(shù)，可以有效的提高了凸模在沖裁中的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】沖孔；許用應力；間隙取值
一、引言
圖1是機床上某零件圖，該零件要求大批量生產(chǎn)，材料為35鋼，料厚5.4mm,加工前進行調(diào)質(zhì)處理，硬度28～32HRC，零件上有6個Ø5.2 mm通孔是用于零件裝配，孔位置精度要求較高。過去采用鉆削加工工藝：
（1）利用車床將各臺階尺寸加工到位；
（2）鉆6個預孔，采用Ø3mm鉆頭；
（3）擴6個孔，采用Ø5.2mm鉆頭；
（4）后續(xù)工序。
這套加工工藝生產(chǎn)效率低，而且存在位置精度差、孔徑不易控制等缺點。出現(xiàn)這些問題的原因是：
（1）擴孔時，鉆頭進給力的大小及進給速度完全依靠操作者人為掌握，無法做到恒定；
（2）鉆頭本身導向精度不高，會偏離理論位置；
（3）零件前幾道工序的累積誤差造成被加工面與鉆頭的軸線不垂直，使鉆頭偏離；
（4）零件在鉆孔中壓緊時，壓緊力過大使零件變形等。因此，設(shè)計了一副沖裁模。
二、工藝分析
小孔沖裁與普通沖裁不同在于：
（1）凸模需要可靠的導向結(jié)構(gòu)；
（2）壓料力大；
（3）沖裁間隙�。�
（4）模具卸料精度良好。
對于沖裁間隙，凸凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響，因此，設(shè)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(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求、所需的沖裁力小、模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個值，只是彼此接近，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要在這個范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件。合理間隙的選取通過資料知Z=0.017t=0.102mm,考慮到模具的加工精度和產(chǎn)品的工藝性，如果完全按照資料推薦的沖裁間隙設(shè)計和加工，可能使凸模的磨損加劇，而且對加工精度和設(shè)備精度要求太高，如果盲目的加大沖裁間隙則無法保證零件的斷面質(zhì)量，降低模具的使用壽命。因此，要結(jié)合工作經(jīng)驗，把沖裁間隙控制在Z=0.15～0.2mm,能滿足產(chǎn)品要求。
.......
3.2模具零件的設(shè)計
（1）本模具的關(guān)鍵就是凸模的設(shè)計與制造，凸模由三階梯組成，每階梯連接處為避免應力集中，采用R1mm的圓角圓滑過渡。另外沖孔凸模的硬度控制在58～62HRC。
（2）四根限位柱的長度應保證壓料彈簧有足夠的預壓力，一般以壓縮彈簧總長度的3％～5％為宜，而且四根限位柱的長度應保證一致，長度公差應控制在0.02mm為宜，以保證力量的均勻性。
（3）沖裁間隙的合理選擇也是模具設(shè)計的關(guān)鍵，它不僅關(guān)系到模具壽命，而且影響零件質(zhì)量。經(jīng)過查資料，凹模的定位間隙應控制在0.02～0.04mm，六個凹模的位置應嚴格控制，加工時以凹模定位圓為基準，各凹�？椎奈恢霉顟刂圃�0.02mm為宜，以保證產(chǎn)品的位置度，這樣不僅能保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求、提高模具壽命，還可以降低制造成本。
（4）壓料板上的各個沖孔凸模過孔的位置精度比較高，而且與沖孔凸模的配合間隙應很好，雙邊間隙應控制在0.02mm以內(nèi)。
3.3注意事項
由于厚板料沖裁模所需的沖裁力很大，因此設(shè)計沖裁時，對于凸模、凹模、上模座、下模座、固定板、墊板等零件的尺寸不能按普通標準來選用，應通過核算來確定，所以在設(shè)計與制造沖模時，應注意以下幾點：
（1）凸模的設(shè)計長度不應設(shè)計的太長，若凸模太長，則剛性不夠易折斷。所以，當沖小孔時，應采用帶導向裝置的凸模，使之免于被折斷。在沖裁時，對凸模應有良好的潤滑，其潤滑可采用石墨、肥皂液調(diào)劑的冷卻劑。
（2）由于沖裁力較大，下模座應較正常模板厚一些，限位螺釘也要大一些，防止螺釘在工作時拉斷。
（3）為了減少人為因素造成模具損壞，模具必須安裝限位柱。
（4）應嚴格控制模具的裝配精度，特別是各孔的沖裁間隙的均勻性，因為它對降低沖孔凸模的磨損程度十分重要。
（5）裝配后的所有模具活動部位，應保證位置準確，配合間隙適當，動作可靠，運動平穩(wěn)。固定的零件應牢固可靠，在使用中不得出現(xiàn)松動和脫落。
四、結(jié)束語
厚板料沖孔模質(zhì)量穩(wěn)定，運行可靠，保證了零件的尺寸精度，減少出現(xiàn)不合格零件，極大的降低了人（未完，下一頁）
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