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(鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

研究與設(shè)計(jì)

篩網(wǎng)沖孔模設(shè)計(jì)

周聰，沈毅，李炫

(鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

設(shè)計(jì)的篩網(wǎng)沖孔模以工件R3半圓孔定位，依次沖出各排R3半圓孔，保證了零件批量生產(chǎn)的加工質(zhì)量，提高了加工效率。

篩網(wǎng)；沖孔模；尺寸精度；位置精度

Abstract：Screen punching dies are designed based on workpiece R3 semi-circular hole positioning，with the R3 semi-circular holes in each row punched in a proper order，ensuring the processing quality of components involved in batch production and improving processing efficiency.

Keywords：screen；punching die；dimensional accuracy；position accuracy

篩網(wǎng)是篩環(huán)式打磨機(jī)的主要零件，其主要作用是通過葉輪體的高速旋轉(zhuǎn)帶動大的刨花撞擊在篩網(wǎng)網(wǎng)孔上進(jìn)行分離產(chǎn)生細(xì)小或碎小刨花。篩網(wǎng)年產(chǎn)1 000件，屬中等批量生產(chǎn)。該零件為金屬結(jié)構(gòu)件，采用普通方法難以保證產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率，因此需設(shè)計(jì)加工零件用的沖孔模，以提高產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率[1-2]。

1 篩網(wǎng)沖孔模結(jié)構(gòu)

篩網(wǎng)沖孔模結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要由模柄、卸料螺釘、上模板、固定板、沖頭、導(dǎo)套、卸料板、導(dǎo)柱、下模板、下模一、下模二、夾板、螺釘M8×45、錐銷?8×50、螺釘M8×30、圓柱銷?3×10、圓柱銷?2.5×12等組成。

圖1 篩網(wǎng)沖孔模1.模柄；2.卸料螺釘；3.上模板；4.固定板；5.沖頭；6.導(dǎo)套； 7.卸料板；8.導(dǎo)柱；9.下模板；10.下模一 ；11.下模二 ； 12.夾板；13.螺釘M8×45；14、16.錐銷?8×50； 15.螺釘M8×30；17.圓柱銷?3×10；18.圓柱銷?2.5×12

2 篩網(wǎng)沖孔模的工作原理

將篩網(wǎng)沖孔模下模板組件放置在JA23-63沖床的工作臺上，并初步壓緊；將上模組件隨同模柄裝入上工作臺定位孔內(nèi)，并初步壓緊；調(diào)整上下模組件的位置，以保證導(dǎo)柱外圓和導(dǎo)套內(nèi)孔完全同軸，再用壓板將上下模組件壓緊，試模并檢驗(yàn)零件沖壓后是否符合設(shè)計(jì)要求，然后再進(jìn)行調(diào)整和試驗(yàn)，直至達(dá)到圖紙要求[3-4]。

通過使用這種自行設(shè)計(jì)的篩網(wǎng)沖孔模沖壓出來的篩網(wǎng)，能夠滿足圖紙要求的尺寸精度，保證了批量生產(chǎn)的一致性，解決了篩網(wǎng)加工難題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。

3 篩網(wǎng)沖孔模的主要零件設(shè)計(jì)

3.1模柄

模柄的設(shè)計(jì)如圖2所示，該零件為工裝時(shí)固定在沖床上的定位件，其分別與上模板、固定板及沖頭等零件連接。模柄設(shè)計(jì)圖上標(biāo)有?52(+0.027/+0.009)外圓尺寸公差，與其配合的上模板上孔的尺寸公差為?52H7，所以模柄與上模板的配合為過盈配合，同時(shí)?60處要求與上模板壓入磨平。模柄外圓?50h6、?52(+0.027/+0.009)的表面粗糙度為Ra3.2，所以加工工藝需安排磨削加工。模柄材料選擇Q235-A普通碳鋼，經(jīng)濟(jì)性較好。

圖2 模柄

3.2 卸料螺釘

卸料螺釘設(shè)計(jì)如圖3所示，該零件用于工件沖孔后將工件從沖頭上分離下來，其與上模板、固定板及卸料板等零件連接。?8外圓的表面粗糙度為Ra3.2，加工工藝需安排磨削加工。卸料螺釘材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖3 卸料螺釘

3.3 上模板

上模板設(shè)計(jì)如圖4所示，該零件與模柄、卸料螺釘、固定板、沖頭、導(dǎo)套、螺釘及錐銷連接。在上模板設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?52H7的孔公差要求，由于模柄外圓公差為正公差，所以上模板與模柄的配合為過盈配合；在上模板設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有2-?35H7的孔，加工工藝安排其與下模板組合加工。?52H7、2-?35H7內(nèi)孔的表面粗糙度為Ra3.2，加工工藝需安排鉸孔加工。上模板材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖4 上模板

3.4 固定板

固定板設(shè)計(jì)如圖5所示，該零件與模柄、卸料螺釘、上模板、沖頭、螺釘及錐銷連接。在固定板設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有10-?8H7的孔公差要求，由于沖頭外圓公差為正公差，所以固定板與沖頭的配合為過盈配合。10-?8H7、2-?8H7內(nèi)孔的表面粗糙度為Ra3.2，加工工藝需安排鉸孔加工。固定板材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖5 固定板

3.5 沖頭

沖頭的設(shè)計(jì)如圖6所示，該零件與模柄、上模板、固定板、卸料板連接。在沖頭設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?8(+0.016/+0.006)的外圓公差要求，由于固定板上與其配合的孔公差為?8H7，所以沖頭與固定板的配合為過盈配合。?8(+0.016/+0.006)、?6h6外圓的表面粗糙度為Ra3.2和Ra1.6，加工工藝需安排磨削加工。沖頭材料選擇6CrW2Si合金工具鋼，其具有較高的淬火硬度和一定的高溫強(qiáng)度，能承受沖擊載荷且耐磨性好。

圖6 沖頭

3.6 導(dǎo)套

導(dǎo)套設(shè)計(jì)如圖7所示，該零件是工裝的導(dǎo)向件，與上模板及導(dǎo)柱連接。在導(dǎo)套設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?35p7的外圓公差要求，由于上模板上與其配合的孔公差為?35H7，所以導(dǎo)套與上模板的配合為過盈配合；在導(dǎo)套設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?22H7的內(nèi)孔公差要求，由于導(dǎo)柱上與導(dǎo)套配合的外圓公差為?22h6，所以導(dǎo)套與導(dǎo)柱的配合為過渡配合。同時(shí)，導(dǎo)套設(shè)計(jì)要求?35p7外圓相對于?22H7內(nèi)孔的同軸度為0.03 mm，而且?35p7外圓、?22H7內(nèi)孔的表面粗糙度均為Ra1.6，所以加工工藝需安排磨削加工。導(dǎo)套材料選擇T10A高級高碳工具鋼，并需淬火處理，淬火硬度為HRC56～60。

圖7 導(dǎo)套

3.7 卸料板

卸料板設(shè)計(jì)如圖8所示，該零件與卸料螺釘及沖頭連接。卸料板材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖8 卸料板

3.8 導(dǎo)柱

導(dǎo)柱設(shè)計(jì)如圖9所示，該零件是工裝的導(dǎo)向件，與導(dǎo)套及下模板連接。在導(dǎo)柱設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?35p7的外圓公差要求，由于下模板上與其配合的孔公差為?35H7，所以導(dǎo)柱與下模板的配合為過盈配合；在導(dǎo)柱設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有?22h6的外圓公差要求，由于導(dǎo)套上與其配合的孔公差為?22H7，所以導(dǎo)套與導(dǎo)柱的配合為過渡配合。同時(shí)，導(dǎo)柱設(shè)計(jì)要求?35p7外圓相對于?22h6外圓的同軸度為0.026 ，?35p7外圓的表面粗糙度為Ra1.6，?22h6外圓的表面粗糙度為Ra0.8，因此加工工藝需安排磨削加工。導(dǎo)柱材料選擇T10A高級高碳工具鋼，并需淬火處理，淬火硬度為HRC56～60。

圖9 導(dǎo)柱

3.9 下模板

下模板設(shè)計(jì)如圖10所示，該零件與導(dǎo)柱、下模一、下模二、夾板、螺釘及錐銷連接。在下模板設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注有2-?35H7的孔公差要求，由于導(dǎo)柱外圓公差為2-?35h6，所以下模板與導(dǎo)柱的配合為過渡配合；在下模板設(shè)計(jì)圖上標(biāo)注的2-?35H7孔，加工工藝要求其與上模板組合加工，該內(nèi)孔的表面粗糙度為Ra3.2，加工工藝需安排鉸孔加工。下模板材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖10 下模板

3.10 下模一

下模一設(shè)計(jì)如圖11所示，該零件與下模板、下模二、夾板、螺釘、錐銷及圓柱銷連接。要求淬火硬度為HRC58～62，且刃口要鋒利。下模一材料選擇9CrSi合金工具鋼，其具有較高的淬火硬度和一定的高溫強(qiáng)度，能承受沖擊載荷且耐磨性好。

圖11 下模一

3.11 下模二

下模二設(shè)計(jì)如圖12所示，該零件與下模板、下模一、夾板、螺釘及錐銷連接。此模需等下模一剖下來后再加工，要求淬火硬度為HRC58～62。下模二材料選擇9CrSi合金工具鋼，其具有較高的淬火硬度和一定的高溫強(qiáng)度，能承受沖擊載荷且耐磨性好。

圖12 下模二

3.12 夾板

夾板設(shè)計(jì)如圖13所示，該零件與下模板、下模一、下模二、螺釘及錐銷連接，用于將下模一、下模二夾緊。夾板材料選擇45#中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后其具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，同時(shí)具有一定的韌性、塑性和耐磨性。

圖13 夾板

4 結(jié)束語

該工裝夾具投入生產(chǎn)使用后，不僅保證了篩網(wǎng)的加工要求，解決了篩網(wǎng)沖孔的問題，而且還降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，縮短了生產(chǎn)周期，大大提高了生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

[1] 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1985.

[2] 丁松聚.冷沖模設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3] 郝建秀，王偉宏.木塑復(fù)合材料在建筑模板中的應(yīng)用[J].森林工程，2016，32(3)：43-47.

[4] 包才慶.缸筒深孔鉆模設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2017，45(2)：44-46.

(責(zé)任編輯 張雅芳)

DesignofScreenPunchingDies

ZHOUCong，SHENYi，LIXuan

(Zhenjiang Zhongfoma Machinery Co.，Ltd.，Zhenjiang Jiangsu 212016，China)

2017-04-17

周 聰(1967-)，男，江蘇鎮(zhèn)江人，高級工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造工藝及設(shè)備，E-mail：congzhou2004@126.com。

TH16

A

2095-2953(2017)10-0023-04