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冲压模具设计与制造—复合模的装配

复合模是在冲床一次行程中冲制产品两道或两道以上工序的冲模，如落料冲孔模、落料拉伸模等。这种冲模结构较复杂，装配要求高，但由于模具的生产效率高，各内、外型而间的相对位置精度高，故广泛应用于精密零件的加工。

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一、落料冲孔摸
①装配压入式模柄，垂直上模座端而，装后同磨大端面齐平。

②将凸模装入凸模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平。

③将凸凹模装入凸凹模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平。

④确定凸凹模固定板在下模座上的位51，用平行夹板夹紧，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺钉过孔，并保持孔位置一致。B-B’

⑤划下模板漏料孔线，加工漏料孔，按凸凹模的孔每边加大约1mm。

⑥按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺钉过孔。C-C

⑦将带凸模的固定板装在上模板上，螺钉不要拧得过紧，进行试装合模，使导柱缓慢进入导套，如果凸模与凸凹模的孔对得不太正，可轻轻敲打凸模固定板，利用螺钉过孔的间隙进行调整，直至间隙均匀《此时用划针在上糍板上划出凸模固定板位置。A-A

⑧在上模组件上增加凹模，重新合模，作冲裁外形和各孔的全面细致的间隙调整，其中包括用冲纸法试验，直至获得均匀的间隙。B-B’

⑨上模和下模分别钻铰销孔（防止位置），配入销钉，并保持销与孔有适当的过盈。其它零件可按图装配，达到要求后打标记。C-C

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数控车床加工工艺--变速主传动系统设计

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(1）拟定结构式或结构网当传动系统的变速组及传动副数确定后，基本组和扩大组的 顺序不同，还可有多种不同的方案。A-A’仍以12 = 3X2X2的方案为例，可有下列六种不同的 方案：


在这些方案中，可根据下列质则选择方案。
①传动副的极限传动比和变速组的极限变速范ffl若用直齿轮传动，在降速时，为防 止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸太大，常限制小传动比在升速时，为防 止产牛过大的振动和噪声，常限制传动比如用斜齿轮传动，可取MmiX<2.5. 因此，主传动链任一变速组的变速范围一般为10。B-B'
检査变逨组的变速范闱是否**过较**，只笛检査后一个扩大组。因为其他变速组的 变速范阑都比后扩大组的小，只要M后扩大组的变速范围不**过极限值，其他变速组更不 会**出极限值。例如，若9=1. 41，方案（a)、（b)、（c)、（d)笫二扩大组的变速范围^ = 1.41s<2_n=8,等于，符合要求，是可行的；方案（e)、（f)笫二扩大组的变速范围 r2=〗.41

②基本组和扩大组的排列顺序在（a)、（b)、（c)、（d>四个方案中，比较12 = 3iX 23X26 [图2-7 (a>]和12 = 32X2IX26 [图2-7 (b>]两种方案的传动顺序。A-A’

图2-7 所示方案与其他多种传动顺序比较，可以得到相同的结论。

因此，如果没有其他要求，则应尽可能使扩大顺序与传动顺序一致。当变速组的扩大順 序与传动顺序一致时，在转速图中前面变速组的传动比连线的分布紧缩，而后面的分布比较 疏松，所以“变速组的扩大顺序与传动顺序一致”又常称为“前密后疏”原则。C-C

模具数控知识‘国外轴承热处理’（一）

热处理质量好坏直接关系着后续的加工质量以致终影响零件的使用性能及寿命，同时热处理又是机械行业的能源消耗大户和污染大户。A-A’近年来，随着科学技术的进步及其在热处理方面的应用，热处理技术的发展主要体现在以下几个方面：

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（1） 清洁热处理 热处理生产形成的废水、废气、废盐、粉尘、噪声及电磁辐射等均会对环境造成污染。解决热处理的环境污染问题，实行清洁热处理（或称绿色环保热处理）是发达热处理技术发展的方向之一。为减少SO2、CO、CO2、粉尘及煤渣的排放，已基本杜绝使用煤作燃料，重油的使用量也越来越少，改用轻油的居多，天然气仍然是理想的燃料。B-B’燃烧炉的废热利用已达到很高的程度，燃烧器结构的优化和空-燃比的严格控制保证了合理燃烧的前提下，使NOX和CO降低到限度；使用气体渗碳、碳氮共渗及真空热处理技术替代盐浴处理以减少废盐及含CN-有物对水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分矿物油以减少油污染。


（2） 精密热处理 精密热处理有两方面的含义：一方面是根据零件的使用要求、材料、结构尺寸，利用物理冶金知识及先进的计算机模拟和检测技术，优化工艺参数，达到所需的性能或限度地发挥材料的潜力；另一方面是充分保证优化工艺的稳定性，实现产品质量分散度很小（或为零）及热处理畸变为零。


（3） 节能热处理 科学的生产和能源管理是能源有效利用的有潜力的因素，建立专业热处理厂以保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的选择。在热处理能源结构方面，**选择一次能源；B-B’充分利用废热、余热；采用耗能低、*的工艺代替周期长、耗能大的工艺等。


（4） 少无氧化热处理 由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到控制碳势、氮势的可控气氛加热，热处理后零件的性能得到提高，热处理缺陷如脱碳、裂纹等大大减少，热处理后的精加工留量减少，提高了材料的利用率和机加工效率。真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显改善质量、减少畸变、提高寿命。C-C

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普及模具数控知识‘国外轴承热处理’

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1. 表面加热淬火
感应加热表面淬火是使用较为广泛的方法之一，原苏联对对这一工艺的理论和生产应用开展了较多的研究[43~48]，其主要应用场合分两类：A-A
一是铁路轴承的表面感应加热淬火，采用新材料ШХ4钢制的套圈经感应加热淬火后，表面为硬而耐磨的马氏体组织，心部为韧性较好的索氏体、屈氏体，表面为高达500Mpa的压应力，其使用寿命比ШХ15СГ制轴承高1倍，并且完全消除了套圈使用时突然脆断的现象，提高了轴承的可靠性，性能与低碳钢渗碳淬火相似，但成本远低于后者。

同时，也开发出相应的**感应器和淬火设备，并把这一材料及感应淬火的成果推广到要求耐磨和高韧性的轧机轴承等重载轴承；B-B;感应加热表面淬火的另一应用是特大型轴承的热处理，减少大型轴承套圈的淬火变形和硬度不均匀性，同时节省设备的投资费用。

日本[47]把表面感应加热淬火成功地应用于汽车等速完向节的热处理，包括阶梯轴、壳体内表面及滚道的淬火均由特制的感应圈一次加热完成。A-A’高频热处理和冷锻技术的应用使生产成本大大降低，产品的可靠性也大幅度提高。

激光等高能束表面热处理是近年来开发的新的热处理方法[49~50]，使用较多的CO2激光束。通过激光加热可获得0.25~2.0mm的硬化层，与其他表面硬化方法相比，其具有硬化层深度及位置控制、无变形等优点。高碳铬轴承钢零件经表面激光硬化后淬硬层的马氏体较细小、碳化物分布更均匀、残余奥氏体较少，比一般淬回火具有更高硬度。B-B

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‘公益讲解编程中的几个重要概念’

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一、数控机床的坐标系统
1.坐标代码
机床的运动形式是多种多样的，但编程时规定：把工件看成是固定的，运动 的只是刀具。A-A’在数控铣、数控钻镗、加工中心、线切割等 数控机床中，其机床坐标系和工件坐标系均为右手坐标 系，其回转轴绕X轴为A向，绕Y轴为B向，绕Z轴为 C向^方向的正负按右手螺旋法则确定，即迎着坐标轴方 向，拇指指向坐标轴方向^其余四指握住逆时针旋转为正 向，顺时针旋转为负向。如图3-3所示。B-B;

转动轴则用角度表示B如A轴正向旋转8^时，写 成：ASO。
描述刀具在任一坐标系中的位置，均由坐标代码后跟具体数值表示。如：XLY_Z_A_B_C_

2.数控机床的坐标系统
数控机床的坐标系统有两 个：机床坐标系和工件坐标系^
1)机床坐标系又称机械坐标 系：C-C;用以确定工件、刀具等在机床 中的位置^是机床运动部件的进 给运动坐标系T其坐标轴及运动 方向按标准规定，是机床上固有 的坐标系，一般用G53表示。
机床坐标系原点又叫机床零 点，见图3-4中的M点。它是其 他所有坐标系，如工件坐标系以 及机床参考点的基准点。A-A;其原点的位置则由各机床生产厂设定，一般利用机床机械结构的基准线来确定。如数控 铣床一般设在机床工作台的左前角，或设在机床工作台的中心；而数控车床的零 点常设在主轴前端面的中心。机床坐标系的零点在机床制造出来时就已确定，不 能随意改变。B-B;

机床参考点是用于对机床工作台（或搰板）与刀具相对运动的测量系统进行 定标和控制的点，参考点的位置是在每个进给轴上用挡块和限位开关预先地 确定好的，因此，参考点对机床零点的坐标是一个已知数，是一个固定值，参考点通常设在加工空间的边缘上。开机（打开机床总开关和控制系统开 关）后，机床执行回零操作T挡块打开参考点指示灯，测量系统置零或置一个确 定的值，标定行程测量系统。此后，刀具在过程中，屏幕随时显示刀具在机 床坐标系中的实时位置。而装有测量系统的机床，其加工轴的坐标值可以随 时读出，机床没有参考点。参考点只在釆用增量式测量系统的机床上才设置。
换刀点是加工过程中自动换刀装置的换刀位置。C-C’该点可以是固定的（如加工 中心）T也可以是任意点（如数控车床X换刀点的位置应保证刀具转位时不碰撞 工件及其他部件，可设在刀具起点（即程序起点h也可设在参考点处。
冲压模具设计-冲裁的变形过程及其断面特征’

一、冲裁间隙方向的确定原则
冲裁时，由于凸、凹模之间存在间隙，因此落下的料或冲出的孔均带有锥度，其大端尺 寸基本等于凹模尺寸，小端尺寸基本等于凸模尺寸。测量时，也是按冲孔的小端和落料的大端 作为基准量取尺寸的。A-A’又由于在生产中，凸、凹模都要与冲件或废料发生摩檫，凸模愈磨愈 小，凹模愈磨愈大，使间隙随之增大。基于这一分析，确定冲裁间隙值的原则是：落料时因制件尺寸随凹模尺寸而定，故间隙应在减小凸模尺寸的方向上取得；冲孔时因孔尺寸随凸模。尺寸而定，故间隙应在增大凹模尺寸的方肉上取得。考虑到凸、IHI模的磨损，在设计与制造新模具时，取小合理间

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二、确定冲裁间陈的方法
1.理论确定法
在合理间隙情况下冲裁时，材料在凸、凹模刃口处的剪裂纹成直线会合，如图所 示。从几何关系可算出理论间隙值C理： C理=：2(t-b)t^8= 2t(].^~)tg泛.(3-1)C-C
式中，t为板料厚度(mm); b为塌角高度，即产生剪裂纹时凸 模压入板料的深度（mm) ; ^为剪裂纹斜度（度）；b/t为相 对压入深度。
由上式可知，C理主要与板料厚度及相对压入深度有关。 当板料厚、材料硬时，C理值大。反之，C理值小。D-D

2.经验确定法
经验确定法是比较实用的一种冲裁间隙确定法，其值用被 冲板料厚度乘以系数表示。即*
C = mt.(3-2)
式中，C为合理冲裁间隙（nun) ? t为板料厚度（mm)，m为系数，与料厚及材料性质有 关，见表3-5。A-A

注：表中适用于厚l〇mm以下的金属材料，考虑到料厚对间隙系数的影响，将料厚分成0.1?1; 1.2?3 ; 3.S?6;
7?lOmm四铛，当料厚为0.1?lmm时，各类间隙系数取下限值，并以此为基数，随着料厚的增加，再逐渐递 增（1?2 )%t (有色金属和低碳钢取小值，中碳锏和高碳钢取大值）。B-B

三、合理选用冲裁间瞭
确定冲裁间隙值的主要依据，是在保证制件断面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命 。选用冲裁间隙时，可裉据制件技术要求、使用特点和生产条件等因素，按表3-6确定 拟采用的间隙类别，然后相应地选取该类间隙系数（见表3-5)，并经计算得到间隙值。C-C’此外，选取间隙系数时，还应根据具体情况作适当增减。

即：1.在同样条件下，冲孔间隙比落料时可大些；2.冲小孔（一般孔径小于料厚）时，凸模易折断，间隙应取大些（这时应采取 有效的解决卸料及防止废料回升的措施。D-D;3.硬质合金模应比钢模的间隙值大30%左右；4.凹 模为斜刃口时，应比直刃口时间隙小；5.电火花穿孔加工凹模型孔时，间隙值应比磨削加工 取小（0.5?2)%t; 6.复合模的凸凹模的壁较薄时，为防止胀裂，应放大冲孔间隙；7?高速 冲压时，模具易发热，间隙应增大，如行程次数**过SOOrnirT1时的间隙应增大10%左右； 8.采用弹压料装置时，间隙可大些；9.硅钢片随含硅量增加，间隙相应取大些；10.需攻 丝的孔，其间隙应取小些。

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