鉸鏈金屬件模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例

第一節(jié)模具類型的選擇在通過以往的設(shè)計(jì)過程中，很多都是根據(jù)凹模邊界來確定一個(gè)基本模架，通過選用標(biāo)準(zhǔn)的模架，來確定其他板、零件的尺寸。然而在本次設(shè)計(jì)中，由于制件尺寸較小，但工位較多，使得模具長度較長，而寬度較小，整個(gè)模具將會顯得呈細(xì)長狀態(tài)，從而導(dǎo)致無法選用標(biāo)準(zhǔn)的模架。對于一套模具來說根據(jù)它復(fù)雜程度的不同，一般可以是由幾個(gè)、幾十個(gè)甚至于更多的零件所組成的。但是不管它的結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，大多數(shù)我們都可以將模具的零件分為工作零件、定位零件、導(dǎo)料和卸料的零件、導(dǎo)向零件、安裝和固定零件等這五種的零件類型。在通過其他形式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定好所用零件，尤其是確定重要零件的部位。對以上的情況分別對金屬鉸鏈的工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，最終決定采用的方案為級進(jìn)模來制造生產(chǎn)鉸鏈金屬件，采用了級進(jìn)模依次來完成所有的沖孔、彎曲、落料、來實(shí)現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。第二節(jié)送料方式的選擇關(guān)于送料的方式常用的有兩種分別為導(dǎo)料板和導(dǎo)料銷。而這兩種導(dǎo)向的方式一般都用在不同的模具上面，導(dǎo)料板一般都是用在級進(jìn)模上面，導(dǎo)料銷一般是用在復(fù)合膜上面。在用導(dǎo)料板作為導(dǎo)料裝置時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)料板具有比較好的導(dǎo)向性，如果采用導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料，基本可以保證板料在模具中保持前進(jìn)方向上的平直的運(yùn)行，容易確保成型的精度要求。但在本次設(shè)計(jì)中，由于存在下彎曲的部分和鉸鏈側(cè)邊彎曲，為了保證坯件可以與凹模分離，保證板料的正常運(yùn)送，因?yàn)槭沁x擇向上彎曲所以不需要頂料銷來頂出板料，但由于制件尺寸較小，條料也較窄，因此條料中導(dǎo)料板選用的尺寸比較重要，為了保證每個(gè)零件不會出現(xiàn)干涉的現(xiàn)象，所以在本次設(shè)計(jì)中就采用導(dǎo)料板來進(jìn)行導(dǎo)料。也減少了一些不必要的零件，增加復(fù)雜程度。第三節(jié)定位方式的選擇定位方式一般包含了側(cè)刃定位和擋料銷定位兩種，他們的使用方式有一定的側(cè)重性，定位零件的作用是使胚料或工序件在模具上相對凸、凹模有確定的位置。側(cè)刃可以對條料起送定距作用，側(cè)刃定位一般使用在級進(jìn)模的上面，通過側(cè)刃切邊來完成鈑金料的定位，擋料銷是確定板料送進(jìn)距離的圓柱形零件，擋料銷的作用是擋住條料搭邊或者沖裁件輪廓以限定條料送進(jìn)距離，擋料銷分為固定擋料銷、活動擋料銷和始用擋料銷，固定擋料銷一般固定在位于下模的凹模上，該零件廣泛應(yīng)用在沖壓中小型沖裁件時(shí)的擋料定距?；顒訐趿箱N擋凹模安裝在上模時(shí)，擋料銷只能設(shè)置在位于下模的卸料板上，所以擋料銷一般都用在復(fù)合?；蛘邌喂ば蚰５纳厦?，比較方便，而且不會降低條料的利用率。在本次設(shè)計(jì)中通過設(shè)計(jì)分析采用級進(jìn)模，所以采用側(cè)刃定位。1.側(cè)刃凸、凹模寬度的確定在設(shè)計(jì)排樣是確定了側(cè)刃在條料上的沖切寬度為1.5mm，但在設(shè)計(jì)沖切側(cè)刃的凸、凹模時(shí)寬度就不能僅僅只有1.5mm。在一般側(cè)刃的凸、凹模的寬度為4~6mm，因此取寬度為4mm。2.側(cè)刃擋塊的設(shè)計(jì)側(cè)刃擋塊的作用是擋住未經(jīng)側(cè)刃沖切的調(diào)料邊緣，起到粗定位的作用。因此在設(shè)計(jì)側(cè)刃擋塊時(shí)要注意保證側(cè)刃擋塊與調(diào)料之間不能分離。否則非常容易發(fā)生無法準(zhǔn)確定位的錯(cuò)誤。側(cè)刃擋塊又分為固定式擋塊和浮動式擋塊。分析兩種擋塊的優(yōu)缺點(diǎn)經(jīng)過綜合考慮，在設(shè)計(jì)過程中決定采用浮動式的側(cè)刃擋塊。為了提高側(cè)刃擋塊的穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)時(shí)增加側(cè)刃擋塊的高度，確保側(cè)刃擋塊在浮動的過程中不會與凹模板分離，這樣既可以確保穩(wěn)定性，也可以防止在浮動過程中廢料進(jìn)入凹槽內(nèi)而致使擋塊無法順利浮動。第四節(jié)凹模板的設(shè)計(jì)一、凹模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先要確定的就是凹模的結(jié)構(gòu)形式有那些，我們比較常用的凹模結(jié)構(gòu)形式有以下的.階梯式、錐孔式、筒帶式燈等。在本次設(shè)計(jì)中，大多數(shù)的凹模都是直接做在了凹模板上的，只有幾個(gè)復(fù)雜的部分設(shè)計(jì)成了鑲塊的形式固定在凹模板上。二、尺寸的確定

在確定基本的結(jié)構(gòu)形式后，就可以基本上確定凹模板的厚度。凹模板最重要的高度就是用于成型部分的凹模的高度。進(jìn)行沖裁時(shí)，為了確保成型的完整性，要設(shè)計(jì)凸模進(jìn)入凹模最好是1~3個(gè)板料的厚度，算上板料的厚度，以及留存廢料的厚度，基本可以確定沖裁成型部分的厚度為2.4mm。因?yàn)榘寄２捎玫氖钦w凹模的形式，并且每個(gè)沖裁的凹?？锥疾捎昧司€切割機(jī)床來進(jìn)行加工，在設(shè)計(jì)凹模在模架上的位置時(shí)，就需要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄確定在一條中心上面。其輪廓尺寸計(jì)算：凹模厚度H＝25mm凹模壁厚c＝38mm凹模長度B＝500mm（送料方向）凹模寬度L＝315mm（垂直送料方向）凹模取標(biāo)準(zhǔn)化值500mm×315mm×25mm，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-1所示。圖6-1凹模板第五節(jié)出料方式的確定在沖裁時(shí)，產(chǎn)生廢料是不可避免的，為了讓廢料可以順利的落下，所以在設(shè)計(jì)凹模板時(shí)，應(yīng)該在成形孔的下方，開一個(gè)大一點(diǎn)的出料孔，防止廢料在凹模中堵塞，從而會影響制件的成型。在最后落料時(shí)，對于形狀較為簡單的制件可以向排出廢料的方式一樣，直接從落料凹模中脫離模具。但由于該制件存在著彎曲成型的兩個(gè)面，為了保證彎曲成型的形狀不發(fā)生改變，保持制件的成型精度，所以下出料的方式顯然不適合用在本次設(shè)計(jì)中。為了保證制件的精準(zhǔn)性和出料的平穩(wěn)性，在落料后通過一個(gè)浮塊將成型后與板料分離的制件托起，在工人師傅送料的基礎(chǔ)上，已經(jīng)成型分離的制件在板料的推動下繼續(xù)向前移動，通過凹模板上的斜坡滑落，達(dá)到出料的效果。第六節(jié)導(dǎo)正銷、導(dǎo)料和托料裝置整套模具通過采用導(dǎo)正銷來對料條進(jìn)行導(dǎo)正，在第一步?jīng)_裁制件上的四個(gè)小孔，用其中一個(gè)小孔來進(jìn)行導(dǎo)正用，采用導(dǎo)正銷導(dǎo)正，增加了導(dǎo)正工序后，可以保證料條寬度方向上以及送進(jìn)方向上的誤差減少，保證了制件的形狀尺寸不受影響，并且提高制件的合格率以及質(zhì)量。導(dǎo)正銷的材料選用45鋼。導(dǎo)料和托料裝置的功能在這次級進(jìn)模里面有著多道的加工工序，例如沖孔、彎曲、成形等工序的加工。其中主要的特點(diǎn)就是工位數(shù)多，帶料的工作區(qū)間較長，因此除了要求帶料的送料步距必須精準(zhǔn)以外，還要得保證沿著正確的方向順利的運(yùn)行。在平常的沖裁模的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用最為廣泛的導(dǎo)料裝置有導(dǎo)料板導(dǎo)料和導(dǎo)料銷來導(dǎo)料。用導(dǎo)料板作為導(dǎo)料的裝置時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)料板具有良好的導(dǎo)向性可以平穩(wěn)的將板料直線運(yùn)行過去，如果用擋料銷來進(jìn)行擋料，比較容易確保成型的精度要求。用擋料銷擋料時(shí)板料在模具還沒有正式開始工作時(shí)是處于浮動狀態(tài)的，要等到與卸料板、壓料板有接觸以后，才被拖料裝置被壓向下運(yùn)動，帶動板料一起向下運(yùn)動，直到板料與凹模板壓緊，這是整個(gè)成型過程中板料的運(yùn)動狀態(tài)。而在板料運(yùn)動的過程中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)拖料裝置來拖扶板料，使得它在運(yùn)動過程中能夠保持平穩(wěn)、平整、保證后續(xù)成型的準(zhǔn)確進(jìn)行。第七節(jié)卸料、出件方式的選擇一、卸料板的分類在沖裁過程中，壓料板是必不可少的一個(gè)結(jié)構(gòu)，在日常的設(shè)計(jì)中，卸料板分為彈性卸料和固定卸料。分別的優(yōu)缺點(diǎn)如下：彈性卸料：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)的工件精度比較高，而且能增加工件的平整性，同時(shí)還可以起到導(dǎo)向的作用。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要用到彈性原件。綜合考慮知道彈性卸料板可以提供的力較小，由于彈性元件的作用，彈性卸料板在模具工作過程中可以近乎完美的保證了卸料過程中板料的平整度。固定卸料：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡單方便，結(jié)構(gòu)上也比較簡單化。缺點(diǎn)：工件的精度水平低。綜合考慮后可以知道固定卸料板屬于剛性的卸料材料，它可以提供很大的卸料力，在卸料的過程中非常的穩(wěn)定、可靠，并且結(jié)構(gòu)也較為簡單，制造加工比較方便。在本設(shè)計(jì)中鉸鏈金屬件的厚度為0.8mm，屬于厚度比較薄的制件，在選擇該制件的卸料板時(shí)需要考慮到薄制件精度如何保證的相關(guān)問題，通過查閱相關(guān)資料我們選擇彈性卸料板作為本次制件的卸料板。厚度的確定彈性卸料板的厚度通過沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[1]的表7-8得到厚度為16mm,查表7-9卸料板與凸模的單邊間隙c值為0.1mm.通過出件的方向我們可以選擇不同的出件方式，一般分為兩種出件方式，第一種是正常的落料方式，工件直接通過落料孔落下，這種方式簡單易操作，不過工件的精度有所降低。第二種通過頂件器將工件頂出，然后取出工件即可，這種操作麻煩點(diǎn)，但是最后制件的精度會比直接漏料方式的要高。這次的設(shè)計(jì)采用直接通過落料孔的方式來進(jìn)行落料。第八節(jié)凸模固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板咋模具種的主要的作用是固定凸模，保證凸模的強(qiáng)度不會發(fā)生改變，不會在工作過程中出現(xiàn)位移導(dǎo)致出現(xiàn)損傷或折斷的現(xiàn)象，并且凸模固定板對于凸模的沖裁以及凹模、落料墊板和上模座的定位也是起到一定的作用。凸模和凸模固定板之見有固定的配合，