冷沖壓模具應(yīng)用與設(shè)計(jì)入門

　　本書為技術(shù)工業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校、大專院校，以及從事冷沖壓模具設(shè)計(jì)、模具制造專業(yè)科（系）的學(xué)生和企業(yè)技術(shù)人員、技工而編寫。對初學(xué)者，通過本書的學(xué)習(xí)，可以快捷地了解冷沖壓模具的概念，加深對模具的認(rèn)識，從事簡單的模具設(shè)計(jì)。對模具設(shè)計(jì)和制造者，這里選擇了介紹幾十種模具，以開拓新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)思路。同時提供了一些表格、數(shù)據(jù)、參數(shù)和計(jì)算機(jī)公式、計(jì)算方法，以方便設(shè)計(jì)師和制造技工應(yīng)用。本書還探討了如下問題：有關(guān)使用設(shè)備的選擇，沖床噸位的計(jì)算，生產(chǎn)批量大小的決定，生產(chǎn)動作過程中所出現(xiàn)問題的處理，模具使用過程中刃口的修磨，損壞零件的更換，如何延長模具使用壽命，減少沖裁力，級進(jìn)組合多工序模具，以及冷沖壓發(fā)展前景與世界先進(jìn)工藝的差距，等等。本書為技術(shù)工業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校、大專院校，以及從事冷沖壓模具設(shè)計(jì)、模具制造專業(yè)科（系）的學(xué)生和企業(yè)技術(shù)人員、技工而編寫。對初學(xué)者，通過本書的學(xué)習(xí)，可以快捷地了解冷沖壓模具的概念，加深對模具的認(rèn)識，從事簡單的模具設(shè)計(jì)。對模具設(shè)計(jì)和制造者，這里選擇了介紹幾十種模具，以開拓新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)思路。同時提供了一些表格、數(shù)據(jù)、參數(shù)和計(jì)算機(jī)公式、計(jì)算方法，以方便設(shè)計(jì)師和制造技工應(yīng)用。本書還探討了如下問題：有關(guān)使用設(shè)備的選擇，沖床噸位的計(jì)算，生產(chǎn)批量大小的決定，生產(chǎn)動作過程中所出現(xiàn)問題的處理，模具使用過程中刃口的修磨，損壞零件的更換，如何延長模具使用壽命，減少沖裁力，級進(jìn)組合多工序模具，以及冷沖壓發(fā)展前景與世界先進(jìn)工藝的差距，等等。TOP目錄 第一章材料局部破壞塑性變形的單工序模具1．切斷模2．沖裁模3．沖孔模4．切口模5．剖切模6．整修模7．切邊模8．裁切模9．彎曲模10．卷邊及卷鉸鏈模11．壓延模12．冷擠模13．壓印模14．鐓粗模15．冷壓連接模第二章材料局部破壞的變形及塑性變形組合工序的復(fù)合模具1．沖裁打孔復(fù)合模2．沖裁壓花壓印復(fù)合模3．沖裁整修復(fù)合模4．沖裁彎形復(fù)合模5．切斷彎形模6．切口彎形模7．沖裁、彎曲、拉伸組合模8．芯棒彎曲模9．沖裁壓延（拉伸）翻孔復(fù)合模10．沖裁沖孔壓延復(fù)合模11．沖裁壓延修邊模12．沖裁壓延壓形模第三章材料局部破壞變形及塑性變形組合工序的連續(xù)級進(jìn)模1．沖孑L落料級進(jìn)模2．沖孔切斷級進(jìn)模3．沖孔壓形沖裁模4．沖孔沖裁修邊級進(jìn)模 5．墊圈多件級進(jìn)模6．切邊彎形切斷模7．切口彎形切斷模8．切口彎形落料模9．沖孔沖裁彎形切斷級進(jìn)模10．切邊沖孔彎曲彎形切斷級進(jìn)模11．切外緣沖孔切斷彎形沖凸模12．沖孔切斷彎形模13．彎曲沖孔切斷彎形模14．彎曲件多排級進(jìn)模15．連續(xù)壓延拉伸沖裁模16．沖裁壓延沖孔模17．并塊模具18．模具中嵌件鑲套19．減少沖裁力的模具…… TOP書摘書摘壓延過程中，大部分零件可以分工序單位拉伸（一道工序一道工序拉伸），如鍋、杯子、桶等大型零件。相反，小件零件，如鞋扣、筆套、扣子等，單件操作起來很不方便，采用連續(xù)拉伸，在零件沒有完成全部工序之前不要與材料（條料、卷料）分離；只有這樣才能便于操作。根據(jù)零件形狀要求，在設(shè)計(jì)模具時，應(yīng)該考慮選擇孔定位還是切邊定位；計(jì)算好壓延比，分幾次拉伸，切邊定位的同時可以切除廢料，給下道工序創(chuàng)造拉伸條件，隨著級進(jìn)跳步連續(xù)拉伸，直至零件完全合符圖紙要求，便可以落料（見圖3—22～圖3—24）。16．沖裁壓延沖孔模設(shè)計(jì)用于單件壓延沖孔的零件模具時，必須考慮沖孔沖頭低于壓延拉伸上、下模。應(yīng)當(dāng)注意零件拉伸工序完成才能沖孔，否則拉伸時會把孔拉大，并且隨著材料壓延拉伸流動，孔還會變扁。1 7．并塊模具在復(fù)合模和級進(jìn)模設(shè)計(jì)和制造過程中，對形狀太復(fù)雜如薄壁、凹構(gòu)、尖角、薄筋等奇形怪狀的零件，采用并塊的方法是解決加工困難的好辦法。同時也解決了尖角、薄壁之類情況下，抗沖壓力不足而出現(xiàn)斷裂、崩角，影響整套模具使用壽命的問題。凹模并塊形狀示意圖見圖3—25。下面介紹3種并塊設(shè)計(jì)情況。1）簡單落料模（沖裁模）的并塊如圖3—25，并塊1、2、3為矩形，加工很方便，淬火后在平磨上磨削加工，角度、形狀好，落料順暢。制造公差容易控制，4、5、6并塊同樣淬火后，在正弦夾具上、在平磨或工具磨床上完成加工要求。R圓角圓弧部分連接由鉗工略加修正，即可達(dá)到圖紙尺寸要求。它的優(yōu)點(diǎn)是，可以在螺釘孔、銷釘孔加工完成后淬大熱處理，再機(jī)械加工，尺寸不變形，因此并塊嵌入外套后能準(zhǔn)確地達(dá)到圖紙所規(guī)定的零件尺寸要求。薄弱的缺口并塊5（如圖3—25）一旦沖壞，可以換一塊同樣的嵌件嵌入外套，為模具修理提供方便，既快捷又能延長模具使用壽命。當(dāng)然，淬火后能夠線切割更好。比整塊的一個下模要省時、省力、省材料。并塊模具在冷沖壓行業(yè)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，從設(shè)計(jì)、制造、使用各方面去考慮，經(jīng)營決策者應(yīng)采用此辦法。（2）復(fù)合模的并塊在圖3—26中，小嵌件6有兩種固定形式，一種用．R圓頭插入并塊5中；另一種是用銷釘固定在并塊5上。采用并塊的原因是凹模缺口沖裁力集中，由于強(qiáng)度不夠，容易斷裂、崩角，若是整塊加工線切割成形，一旦缺口損壞，整塊凹模都要報廢，且模具修理也困難。有3小嵌件，模修方便，整套模具使用壽命可延長。特別矽鋼片模具及較薄材料（S=0．1～0．5mm），其上下（凸凹）模間隙小，淬火后熱處理難以控制不變形，不能保證上下模合理沖裁間隙（0．02～0．05mm），沖片質(zhì)量不能保證。而有了小嵌件6，熱處理淬火變形小，若稍有變形，經(jīng)磨床加工和鉗工用油石或金剛石銼刀修配成合理間隙則較容易做到。缺口嵌件的固定形式，主要根據(jù)制造廠習(xí)慣、技工制造水平、機(jī)械加工能力及設(shè)備條件而定。模具設(shè)計(jì)者要注意，小嵌件一定要配緊，而材料要與其他并塊一致。熱處理后刀口另一端尾部退火鉚開，因?yàn)榻?jīng)過幾百萬次沖擊沖壓，會有松動現(xiàn)象出現(xiàn)，如果不鉚開，萬一脫落便會出現(xiàn)事故。 （3）連續(xù)模的并塊級進(jìn)模的并塊多是硬質(zhì)合金。圖3—27就是常見的Ei片沖槽切斷模，成形沖片是變壓器山字矽鋼片，疊裝一起則有幾十個品種的變壓器，如從移動電話到大屏幕彩電、電冰箱、風(fēng)扇等電機(jī)沖片變壓器沖片。大量應(yīng)用這類模具的還有電機(jī)、空氣壓縮機(jī)沖片，都用硬質(zhì)合金沖7L、沖槽落料，用導(dǎo)正釘消除跳步積累誤差。圖3 28所示為條料排樣圖，它們所用的高速精密自動沖床見圖3—29。用于高速精密自動沖床的硬質(zhì)合金模具，每分鐘要承受300～500次的沖擊沖壓震動。這樣要求模具各部分零件要牢固可靠，特別是鑲件部分一定要用銅焊焊在普通鋼板上，加工到并塊尺寸鑲?cè)颂變?nèi)，如圖3—30。因?yàn)殇摪迥茔@孔攻絲吊螺釘固定，鋼板之間也可以緊配牢固。硬質(zhì)合金與硬質(zhì)合金之間比較光滑易脫落，不能配合牢固，在高速沖過程中會松動脫落，導(dǎo)致事故。高速精密自動沖床選用的模具，因?yàn)槊糠昼娺_(dá)300～500沖次，導(dǎo)柱導(dǎo)套往復(fù)不停地運(yùn)動，所以必須用滾珠導(dǎo)套，[圖3—30（b）]，以滿足高速的條件要求。有的零件壁薄，料厚幾乎等于壁厚，這種模具沖廢料再切斷會增加模具壽命。但是，切斷時上脫板壓力是決定材料平整的關(guān)鍵，應(yīng)保證上脫料板壓力為沖裁力的10％～13％。見圖3—31。 第四章模具的設(shè)計(jì)冷沖壓的生產(chǎn)過程就是對冷狀態(tài)的金屬進(jìn)行壓力加工，所應(yīng)用的設(shè)備有高速精密自動沖床、一般普通沖床、油壓機(jī)、摩擦壓力機(jī)等。在冷沖壓過程中，使材料發(fā)生變形所需要的壓力工具就是模具。通過模具，在沖床足夠的壓力作用下，完成我們所需要的零件或設(shè)計(jì)要進(jìn)行的工序。冷沖壓加工的材料有金屬板料、條料、卷料、型鋼、非金屬板料、膠木紙板、膠木布板及橡膠絕緣材料等。沖壓出的零件完全合符上下模（凸凹模）的形狀和尺寸要求。是先進(jìn)工藝的方法之一。與其他對金屬切削加工比較，不論在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面，或企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作經(jīng)營方面都有許多不可代替的優(yōu)點(diǎn)。冷沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)是：①零部件尺寸（沖壓件）精度高，并且有互換性，一般沖壓件不再需要進(jìn)行機(jī)械加工，直接經(jīng)電鍍使用。②節(jié)約大量材料，可獲得重量輕、有剛性、機(jī)械性能良好的零件。③工作效率高、快捷，一般8h可沖20 000次，高速沖每8h可沖lO～20萬次。④生產(chǎn)操作簡單，零件生產(chǎn)批量越大成本越低。當(dāng)決定用冷沖壓工藝生產(chǎn)零件時，要考慮以下問題：①產(chǎn)品要有良好的工藝性能，加工安排要合理，用比較經(jīng)濟(jì)簡捷的方法加工模具。②冷沖壓模具選材應(yīng)注意變形所必需的機(jī)械加工工藝性能。③工藝安排決定委托工藝設(shè)計(jì)模具，要求要保證質(zhì)量，滿足大批量生產(chǎn)的需要，達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)量，以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃經(jīng)營市場供求。④模具結(jié)構(gòu)操作安全可靠，模修方便拆裝，順利磨刀口。⑤模具使用壽命長，合理選擇使用沖床。1．沖裁力模具設(shè)計(jì)最簡單的基本結(jié)構(gòu)如圖4—1～圖4—3。作為設(shè)計(jì)者，第一步應(yīng)計(jì)算沖裁力，一般情況下，零件周長乘以單位沖裁力（N／Ⅻ0）就得出零件沖裁力，再加13％安全系數(shù)。對曲線圓弧形狀不規(guī)則的情況，可用線或細(xì)一些的金屬絲按圖圍繞一圈，最后將其展開長乘以材料單位沖裁力，即可求出沖壓力。這種方法簡易可行?！璗OP 其它信息 裝幀：平裝頁數(shù)：77 版次：1版開本：16正文語種：中文

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