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1、二.沖裁----------沖裁模零部件設計1.沖裁凸模的設計(1).沖裁凸模的結構方式凸模的結構形式種類很多.其中斷面為圓形的凸模結構已有國家標准.非圓柱形斷面的凸模﹐結構隨沖裁件的形狀而異﹐目前還沒有統一的標准規定。a.圓形凸模的結構形式常見的圓形凸模結構形式有如下幾種,見圖1.圖(a)、(b)是B型標准圓凸模結構形式,為保証凸模強度,避免應力集中,在凸模變徑處應以圓弧形式過渡.B型凸模適合沖制Φ3~Φ30mm的工件.圖C是A型標准凸模結構,適合沖裁Φ1.1~Φ30.2mm的工件.在沖裁直徑較小的工件時,為了改善凸模強度,在中部增加一個過渡段。圖2中沖裁料厚與孔徑相近的小孔凸模結構,為了
2、提高縱向抗彎曲能力.采用護套結構形式.沖裁大直件工件的凸模常采用圖3所示的結構形式.其中,圖A中凸模用窩座定位.用螺釘直接固定在上模座上,圖B是鑲配式結構,其工件部分用模具鋼制作.並進行熱處理,非工作部分用一般結構鋼制作,用螺釘與模座固緊.標准圓形凸模的結構和尺寸已經標准化了.設計時可參考有關手冊.圖A圖B圖C圖1圖3圖2b.非圓形凸模結構非圓形凸模因其形狀復雜多變,可將工件近似歸為圓形類和方形類兩種.如果工件屬圓形類﹐則可將凸模固定部分做成圓柱形;如果工件屬於方形類,則凸模固定部分也做成方形的.如圖4所示,這樣可以減小凸模制造的復雜程度.用圓柱形固定的非圓柱凸模應注意凸模定位.一般采用,打
3、騎縫銷釘來防止凸械的轉勸.如圖4A所示.(2).凸模的固定形式.a.用凸模固定板固定.凸模與凸固定板采用間隙配合﹐間隙單邊0.02mm﹐凸模裝入固定板后用螺釘將凸模固定板與上模座固緊,並用銷釘定位。常見的幾種結構形見圖1、圖2.凸模可以做成裝配台階形.(直徑較大的采用).一般對中小型的凸模多采用鉚頭形式固定,如圖1圖(c).特別是多頭沖模,在彼此間距很小的情況下,用台階式結構會互相幹涉.用鉚頭結構就比較緊湊.b.凸模與上模座直接固定.圖3即為一例,一般多用於沖裁較大工件的凸模固定.c.可更換的凸模固定形式.圖5是可更換的凸模固定形式.多用於凸模特別容易磨損和大型沖模中的一些小凸模﹐因為這些凸
4、模容易損坏﹐需經常更換。采用這种結构形式﹐凸模更換方便迅速﹐不用拆卸整個上模,使沖模有較好的維修性能.圖(a)適用於沖裁數量較少的簡單沖模凸模的固定.;圖(b)是多頭沖模的快速更換凸模的固定形式.d.環氧樹脂澆註固定.環氧樹脂粘結劑固定凸模時,其固定結構形式如圖6(c),(b)所示,這種高分子塑料在硬化狀態下對各種金屬表面具有很強的粘著力,其抗拉強度565~80mpa,抗壓強度達110~130mpa.但環氧樹脂抗沖擊性能低,材料硬化后較脆.一般適合沖裁薄板材料﹐能沖材料厚度0.8~2mm.(3).凸模長度的確定.凸模長度一般根據沖模的結構來確定,一般情況下,在滿足結構和使用要求前下越短越好.
5、圖7為具有固定卸料板的沖裁模,其凸模長度可按下式計算:L=h1+h2+h3+(10~20)(mm)h1------導尺厚度(mm)h2------卸料板厚度(mm)h3------凸模固定板厚度(mm)公式中的10~20mm包括凸模進入凹模深度﹐凸模修磨量﹐沖模在閉合狀態下卸料板到凸模固定板間的距离。凸模長度在設計時應根据沖模的不同結构和要求加以修正。在一般情況下﹐凸模強度和剛度不需計算,只有凸模斷面很小,被沖材料很厚而硬的情況下,才有必要對凸模強度.剛度進行校核驗算.2.沖裁凹模的設計(1).凹模的結構a.整体式凹模結构圖8為常用的幾種整體式凹模的結構型式。圓柱形凹模結構型式已標准化.現介
6、紹如下:圖中I型:柱孔口錐形凹模,刃口強度較高,修磨后孔口尺寸不變,常用於沖裁形狀復雜或精度要求較高的工件加工.但是在孔口容易積存沖裁,增加沖裁力和孔壁的磨損,磨損后孔中能形成倒錐形狀,使孔口內的沖裁件容易的反跳到凹模表面上,影響正常沖裁進行,嚴重進會損壞沖模,所以柱孔圓部分不適於過大,一般可按材料存度選取:t<0.5mmh=3~5mmt<0.5~5mmh=5~10mmt<5~10mmh=10~150mmII型,:柱孔口直簡形凹模,刃口強度較高,修磨后尺寸無變化.加工簡單工件容易漏下,適合沖裁直徑小於5mm的工件.III型:為直簡形凹模,刃口強度高,刃磨后尺寸無變化.此種結構多用於有頂出有裝
7、置的復合模.IV型:為錐形凹模,沖裁件容易漏下,凹模磨損后修磨量較小,但刃口強度不高.修后孔中有變大的趨.勢,適於沖制自然漏料精度不高.形狀簡單的工件,α角一般電加工時取α=4'~20'(落料模<10,復合模α=5')機械加工經鉗工精修時取α=15'~30'.V型:為具有錐形柱孔的錐形凹模,其特點是孔口不容易積存工件或廢料,刃口強度略差.一般用於形狀簡單,精度要求不高的工件的沖裁,其中不計參數α、β、h值的大
