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轴对称单工序冲裁模具设计
［摘 要］在制造产业中,常用的基本工艺装备之一就是模具,模具能有效地控制工业生产原料（固态原料或液态原料）的流动,将其形成工业生产中所需要的工件形状,应用模具来生产工业部件效率高、工件的质量佳、工业原料消耗较少,因此广泛适用于现造业中.
［关键词］冲裁模；冲压；冲孔；落料
［中图分类号］TG162.43［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2017）36-0215-01
一、冲压工艺的发展与现状
在近代,凭借中国智能制造2025的迅猛成长,中国的产业环境对模具本身的需求量飞速增长.据调查,我国模具市场以15%左右的速度增长,模具生产企业的所有制成分也有了较多的改变,除了原来的国有性质的模具生产企业外,集体、合资、独资和私营企业迅猛成长,如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”,我国广东省大型集团公司和快速发展的乡镇工厂,科龙、美的、康佳等大型集团也开始渐渐创建本企业的模具制造基地.现已有近几千家合资和外商独资的模具企业在不断壮大发展.
二、冲裁工艺方案确定
调节片是一个轴对称的简单冲裁件,材料选用10钢,料厚2mm.内孔为圆形孔,无尖锐倾角,无细长的悬臂和狭槽,小孔直径为3.5mm,其两孔之间的距离为32mm,其中最大尺寸为40mm,属于中小型零部件.最小尺寸Ф3.5mm,10钢满足零件的使用要求.利用设计手册查出,10钢具有良好的冲压性能,满足冲压工艺要求,年产量5700件,为小批量加工生产.冲压加工方法为一种优质的工艺方案,因其产品质量相对稳定、原料利用率较高等优势而被现代工业大量应用.但是因为制造模具的成本昂贵,冲压加工的零件成本一般取决于生产批量的大小,模具的使用与发展在不断进步[2].
有3种冲裁模加工方案：（1）采用无导向简单冲裁模；（2）利用导板导向简单冲裁模；（3）采用导柱导向简单冲裁模.第一种方案属于结构简单的设备模具,尺寸小,质量轻,模具的生产过程容易控制,生产成本相对较便宜,但是模具在使用在安装时过程相对复杂繁琐,使用时应调整间隙的均匀性,冲裁模具的精度不高且模具寿命短,此模具应用于精度需求不高的情况、形状简单、生产批量不大的产品.第二种方案比无导向模具使用寿命长,但是模具的生产较复杂,冲裁时视线不好,不适合单个毛坯的送料、冲裁.第三种方案中模具方向准确、稳定,能保证冲裁间隙均匀、可靠,所以冲裁精度比导板模高,使用寿命长,不过生产的费用较高.由于链条料板批量小、精度不高,所以采用无导向简单冲裁模可以实现生产加工需要,可以缩短模具的生产时间,减少模具的加工费用.
三、料片冲孔工艺计算
(一)冲孔凸、凹模刃口尺寸制造公差检验
在调节片中按取孔Ф3.5mm的偏差为+0.30,公差?驻为0.30.得冲孔Ф3.5mm刃口制造?啄凹1等于+0.017,?啄凸1等于-0.012,磨损系数0.5.
四、料片落料工艺计算
(一)落料凸、凹模刃口尺寸制造公差检验
按IT14取落料尺寸40mm的偏差为-0.62,公差?驻为0.62；25mm的偏差为-0.52,公差?驻为0.52.落料尺寸40mm刃口制造偏差?啄凹2等于+0.020,?啄凸2等于-0.014.落料尺寸25mm刃口制造偏差?啄凹3等于+0.020,?啄凸3等于-0.014.磨损系数x等于0.5[4].
落料尺寸40mm相关参数带入式（2-1）可得
+0.020+-0.014≤0.360-0.246
结果0.034≤0.114,满足条件.
落料尺寸25mm相关参数带入式（2-1）可得
+0.020+-0.014≤0.360-0.246
结果0.034≤0.114,满足条件.
落料凸、凹模制造极限偏差检验完毕[5].
(二)落料凸、凹模刃口尺寸计算
冲孔刃口尺寸计算式如下：
本文通过对轴对称零件的正确分析,确定模具生产的工艺方案及模具的典型结构,设计了所需的冲裁模具,并对工件进行工艺性分析、模具结构形式分析、工艺方案的确定,冲孔落料工作部分、工艺设计、计算相关模具的工作部分尺寸.校核凸、凹模的刃口,工艺计算冲裁件的毛坯尺寸计算,凸模、凹模的圆角半径的选取,模具的总体结构,主要零部件的设计及选择,模具制造装配要点等,使在此模具下生产的产品精度达标,产品表面质量良好.同时批量化生产模具使用寿命相对较长,最终保证模具可以达到正常生产产品的程度.
参考文献：
［1］成大先.机械设计手册（第四卷）［M］.机械工业出版社,1999.
［2］马兰.机械制图［M］.机械工业出版社,2001.
［3］陈东祥.机械制图及CAD基础［M］.机械工业出版社,2003.
［4］赵志修.机械制造工艺学［M］.机械工业出版社,1984.
［5］李益民.机械制造工艺学习题集［M］.哈尔滨工业大学出版社,1984.
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