多工位級(jí)進(jìn)模畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模是在普通模具的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具。是技術(shù)密集型模具的總要代表，是沖模的發(fā)展方向之一。在模具設(shè)計(jì)前必須對(duì)工件進(jìn)行全面的分析，然后確定工件的沖壓成型方案，正確設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)和模具零件的加工工藝規(guī)程，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的零件為板

2、料沖裁彎曲件—銜鐵，銜鐵采用的材料為電工純鐵，厚度1.8mm保證了足夠的強(qiáng)度和硬度。該零件的外形簡(jiǎn)單，利于合理排樣、減小廢料。此材料具有良好的塑性及較高的彈性、較高的沖裁性和良好的彎曲性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模；沖裁；彎曲；排樣；設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Multi-posit

3、ion progressive which is developed on the basis of the general mold is a mold of high precision, high efficiency, and high durability. Multi-position progressive that is the development of mold is the present of technolo

4、gy-intensive mol. A comprehensive analysis of the workpiece must be made before the mold design. Making a workpiece program and designing the structure correctly after the analysis.</p><p>　　The parts of the

5、 design is bengding sheet metal parts-the armature iron that is made by electrical iron.The thickness of the iron is 1.8mm which can ensure the strength and the hardness. The parts is of simple shape that conducive to a

6、layout and reducing waste. The blanking of the material is good and it has good plasticity.</p><p>　　Key words: progressive die; punching; bending; layout; design</p><p><b>　　目 錄</b&g

7、t;</p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>　　2 制件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析3</p><p>　　2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求3</p><p>　　

8、2.2 對(duì)工件沖裁部分進(jìn)行工藝性分析3</p><p>　　2.3 對(duì)工件彎曲部分進(jìn)行工藝性分析4</p><p>　　3 工藝方案的確定5</p><p>　　3.1 工藝方案的分析5</p><p>　　3.2 各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)的分析5</p><p>　　4 模具的工藝計(jì)算7</p&g

9、t;<p>　　4.1 毛坯尺寸的計(jì)算7</p><p>　　4.1.1 制件的中性層半徑7</p><p>　　4.2.2 制件坯料的展開長(zhǎng)度7</p><p>　　4.2 排樣的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　4.2.1 初擬排樣方案8</p><p>　　4.2.2 比較各方案的優(yōu)

10、缺點(diǎn)9</p><p>　　4.2.3 初定條料的寬和步距9</p><p>　　4.2.4 選取條料9</p><p>　　4.2.5 根據(jù)所選條料規(guī)格，計(jì)算所需再加工的板料尺寸10</p><p>　　4.2.6 材料利用率10</p><p>　　4.2.7 設(shè)計(jì)沖裁順序及沖裁工序的組合10

11、</p><p>　　4.2.8 排樣圖11</p><p>　　4.3 沖裁力及彎曲力的計(jì)算12</p><p>　　4.3.1 沖壓力12</p><p>　　4.3.2 彎曲力14</p><p>　　4.3.3 模具所需要的合力15</p><p>　　4.4 沖壓

12、設(shè)備的選擇15</p><p>　　4.5 模具壓力中心的計(jì)算16</p><p>　　4.6 凸凹模刃口尺寸計(jì)算18</p><p>　　4.6.1 沖孔落料的凸、凹模尺寸計(jì)算18</p><p>　　4.6.2 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算22</p><p>　　4.7 彈性原件的選擇與計(jì)算22&

13、lt;/p><p>　　5 多工位級(jí)進(jìn)模主要零部件設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.1 模架及其組成零件24</p><p>　　5.2 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.2.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.2.2 凹模外形尺寸27</p><p>　　5.3 凸

14、模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28</p><p>　　5.3.1 凸模固定結(jié)構(gòu)形式28</p><p>　　5.3.2 凸模結(jié)構(gòu)組成29</p><p>　　5.3.3 凸模強(qiáng)度的校核29</p><p>　　5.4 模具閉合高度的確定30</p><p>　　5.5 輔助零件的設(shè)計(jì)30</p><p&g

15、t;　　5.5.1 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)30</p><p>　　5.5.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)31</p><p>　　5.5.3 固定與聯(lián)接零件的設(shè)計(jì)與選取31</p><p>　　6 模具材料的選擇和加工34</p><p>　　6.1 模具材料的選擇34</p><p>　　6.1.1 選取模具材料的一般原

16、則34</p><p>　　6.1.1 模具零件材料的選取和熱處理要求34</p><p>　　6.2 模具零件的加工35</p><p>　　6.2.1 凹模的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求35</p><p>　　6.2.2 凹模的加工要求35</p><p>　　6.2.3 沖裁模凸模的制造工藝過(guò)程

17、36</p><p>　　6.2.3 沖裁模凹模的制造工藝過(guò)程36</p><p>　　6.3 材料熱處理37</p><p>　　6.3.1 模具熱處理基本要求37</p><p>　　6.3.2 模具用剛的處理過(guò)程及硬度要求37</p><p>　　7 模具的裝配與調(diào)試39</p>&l

18、t;p>　　7.1 模具裝配的概述39</p><p>　　7.2 模具零件的固定方法39</p><p>　　7.3 冷沖模的裝配39</p><p>　　7.3.1 組件裝配40</p><p>　　7.3.2 級(jí)進(jìn)模的裝配方法40</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)42</b&g

19、t;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)44</b></p><p><b>　　致謝45</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　冷沖壓工藝操作簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適合于較大批量零件的生產(chǎn)，其制品一般都不需要進(jìn)一步的機(jī)械加工

20、，尺寸精度和互換性也都比較好。</p><p>　　它在航空、汽車、電機(jī)電器精密儀表等工業(yè)中占有十分重要的地位。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料介紹，在電機(jī)及儀器儀表生產(chǎn)中，有60%－70%的零件是采用冷沖壓工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，在諸如家電、電子元器件領(lǐng)域內(nèi)，冷沖壓加工量也占有相當(dāng)大的比例?？梢?，支持和促進(jìn)冷沖壓加工技術(shù)，對(duì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和加速工業(yè)化建設(shè)，具有十分重要的意義。</p><

21、p>　　模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進(jìn)國(guó)家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位，發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。近20多年來(lái)，美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)的國(guó)家的模具總產(chǎn)值都已超過(guò)機(jī)床總產(chǎn)值，世界模具市場(chǎng)總量已大600－650億美元。在我國(guó)，1998年3月在《國(guó)務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，生產(chǎn)和基本建設(shè)列第二位。1999年和2002年間，國(guó)家計(jì)委和科技部又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入

22、《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的行業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》、《當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高科技產(chǎn)品化要點(diǎn)指南（目錄）》中，把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要位置。目前，我國(guó)沖壓模具的產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40％以上，處于主導(dǎo)地位。</p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。其中，以大型復(fù)雜沖壓模具以及汽車覆蓋件模具為代表，已經(jīng)能夠生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件專

23、用模具。另外，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模具，已從電機(jī)內(nèi)部部件、各種電器部件、，擴(kuò)展到接插件、電子零部件、空調(diào)器散熱片等家電專用模具。</p><p><b>　　對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)：</b></p><p>　　能夠全面考察我對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握情況，讓我在設(shè)計(jì)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，以便及時(shí)改正。</p><p>　　

24、能夠讓我更多地了解有關(guān)模具生產(chǎn)的過(guò)程和工藝方案；更熟練地掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件AutoCAD、Pro/e、UG等。</p><p>　　能夠讓我認(rèn)識(shí)到自己的真正能力，最大限度地激發(fā)潛能，提高自身的設(shè)計(jì)能力。能夠讓我牢固地掌握查閱文獻(xiàn)資料的方法，養(yǎng)成良好的獨(dú)立自主能力</p><p>　　（4）本次設(shè)計(jì)將是我對(duì)大學(xué)4年里的學(xué)習(xí)和工作的一次深刻的檢查，也是本身能力的具體體現(xiàn)，必將為以后的工作起到很

25、多的促進(jìn)作用</p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的</p><p>　　1.鞏固大學(xué)四年所學(xué)理論知識(shí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)各學(xué)科之間聯(lián)系與應(yīng)用。</p><p>　　2.提高自身的獨(dú)立處理問題的能力，包括：鍛煉查閱相關(guān)資料的能力、翻譯外文資料的能力，加強(qiáng)運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、參考資料進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，以及獨(dú)立完成課題調(diào)研的能力等。</p><

26、;p>　　3.加強(qiáng)自己理論聯(lián)系實(shí)際的能力，學(xué)會(huì)把四年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)中有關(guān)模具的問題聯(lián)系起來(lái)。</p><p>　　4.在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足并予以改正。</p><p>　　5.鞏固掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，建立正確的模具設(shè)計(jì)理念，熟練掌握模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種設(shè)計(jì)方法，為畢業(yè)后步入工作崗位打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　6

27、.熟練掌握模具設(shè)計(jì)相關(guān)繪圖軟件的使用方法，提高自己的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。</p><p>　　1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：銜鐵零件的模具設(shè)計(jì)與制造</p><p><b>　　二、材料：電工純鐵</b></p><p>　　三、厚度：1.8毫米</p><p><b

28、>　　四、技術(shù)要求</b></p><p>　　1.制件的制造精度為IT11，表面要求無(wú)毛刺。</p><p>　　2.制件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　五、制件圖</b></p><p><b>　　圖1-1 銜鐵零件</b></p><

29、;p>　　制件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析</p><p>　　2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求</p><p>　　銜鐵零件級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)：工件如圖2-1所示，材料為電工純鐵，厚度t=1.8mm，大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　圖2-1 銜鐵零件</b></p><p>　　2.2 對(duì)工件沖裁部分進(jìn)行工藝性分析</p&

30、gt;<p>　　如沖裁件的工藝性是指對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁講的形狀、材料、尺寸精度以及其他技術(shù)要求是否適應(yīng)沖裁加工的工藝要求，是從沖壓加工的角度對(duì)沖裁件的設(shè)計(jì)提出的工藝要求。因此，沖裁工藝分析對(duì)制定合理的沖裁工藝設(shè)計(jì)方案相當(dāng)重要。良好的工藝性和工藝方案可以用最少的工序數(shù)量，最少的材料和工時(shí)，以最經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工沖裁件。</p><p>　　1．此工件的形狀較簡(jiǎn)單、規(guī)則，其展開坯料為對(duì)稱

31、形狀，排樣時(shí)能符合少?gòu)U料排樣。</p><p>　　2．工件的內(nèi)、外轉(zhuǎn)角處沒有尖銳的清角</p><p>　　3．工件形狀沒有過(guò)長(zhǎng)的懸臂或過(guò)窄的凹槽。</p><p>　　4．工件上有孔徑較小的孔，工件上最小的孔徑Dmin=1mm＞1t=1.8mm，符合沖裁要求。</p><p>　　5．工件上孔與孔之間，孔與外形邊緣的尺寸均大于等于(1~1

32、.5)t =1.8mm，符合沖裁要求。</p><p>　　6．沖裁件能達(dá)到的尺寸精度一般為IT8～I(xiàn)T13，可選其尺寸精度為IT11，取制件的沖裁粗糙度為3.2。</p><p>　　2.3 對(duì)工件彎曲部分進(jìn)行工藝性分析</p><p>　　彎曲件的工藝性是指彎曲間的形狀、尺寸、精度要求、材料選用以及技術(shù)要求等是否符合彎曲加工要求。良好的工藝性不僅能夠簡(jiǎn)化模具設(shè)

33、計(jì)，簡(jiǎn)化工藝過(guò)程和提高生產(chǎn)效率，而且能夠提高彎曲件的精度，避免各種彎曲缺陷使之成形，提高材料利用率和降低成本。因此進(jìn)行彎曲的工藝分析，對(duì)于制定合理的彎曲工序相當(dāng)?shù)闹匾?lt;/p><p>　　1．由于制件需要彎曲，制件材料的選取應(yīng)選取低碳鋼，因?yàn)榈吞间摰幕貜椵^小，選取材料為電工純鐵。</p><p>　　2．彎曲半徑：彎曲件的半徑尺寸不宜小于最小彎曲半徑Rmin，以免產(chǎn)生裂紋。

34、 但也不宜過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，受回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。</p><p>　　表2-1 板料最小彎曲半徑 （摘自[1]中表3-1）</p><p>　　注：t為材料厚度，單位為mm。</p><p>　　銜鐵件所用材料為電工純鐵，因此其最小彎曲半徑Rmin=0.8t=1.44mm，由制件圖可知，制件的最小彎曲半徑為2.5mm。符合彎曲加工的工

35、藝要求。</p><p>　　2、彎曲件直邊高度 為了保證彎曲件的直邊部分平直，其直邊高度不小于2t.若h<2t,則須在彎曲圓角處于壓槽后再?gòu)澢?；或加長(zhǎng)直邊部分，帶彎曲后再切掉多余的部分。所以符合要求</p><p>　　3、彎曲件孔邊距 當(dāng)彎曲帶孔的工件時(shí)。如孔位于彎曲變形區(qū)附近，則彎曲后孔的形狀會(huì)發(fā)生改變，為了避免這種缺陷的出現(xiàn)必須使孔處于變形區(qū)之外?？走叺綇澢霃街行牡淖钚【嚯x

36、s應(yīng)滿足：當(dāng)t<2mm時(shí)，s=8.5>1.5t=2.7。</p><p>　　3 工藝方案的確定</p><p>　　3.1 工藝方案的分析</p><p><b>　　方案1．單工序模：</b></p><p>　　包括沖孔模和落料模和彎曲模，先用落料模落料后，再用沖孔模沖孔，最后彎曲。</p&g

37、t;<p><b>　　方案2．單工序模：</b></p><p>　　包括沖孔模和落料模和彎曲模， 先用落料模落料后，再用彎曲模彎曲，最后沖孔。</p><p><b>　　方案3．復(fù)合模：</b></p><p>　　沖孔、彎曲、落料一次完成。</p><p><b>　

38、　方案4．級(jí)進(jìn)模：</b></p><p>　　先彎曲，再?zèng)_孔，最后切斷。</p><p>　　3.2 各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)的分析</p><p>　　1．單工序模的優(yōu)點(diǎn)為制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，</p><p>　　成本低，沖壓是不受材料、厚度、外形、尺寸等條件的限制。缺點(diǎn)為工件尺寸精度低，并且一個(gè)工件的沖裁

39、制造所需要模具的數(shù)量多，不便于管理。同時(shí)，所占用的設(shè)備多，適于小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低。</p><p>　　2．復(fù)合模是在壓力機(jī)一次沖程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位可以同時(shí)完成幾道沖裁工序的模具。復(fù)合模同連續(xù)模一樣，也是在簡(jiǎn)單模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種較先進(jìn)的模具。與連續(xù)模比較，復(fù)合模沖裁件的相互位置精度高，對(duì)條料的定位精度要求低，復(fù)合模的輪廓尺寸較小。復(fù)合模雖然生產(chǎn)效率高，沖壓件精度高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制

40、造精度要求高，制造難度大。復(fù)合模適用于生產(chǎn)批量大、精度要求高、內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。</p><p>　　3．級(jí)進(jìn)模是在單工序沖?；A(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種多工序、高效率沖模。在壓力機(jī)一次沖程中，級(jí)進(jìn)模在其有規(guī)律排列的幾個(gè)工位上分別完成一部分沖裁工序，在最后工位沖出完整工件。因級(jí)進(jìn)模是連續(xù)沖壓，生產(chǎn)過(guò)程中相當(dāng)于每次沖程沖制一個(gè)工件，故生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。級(jí)進(jìn)模沖裁可以減少模具數(shù)量和設(shè)備數(shù)量，操作方便安全，

41、便于實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。但級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造成本高。由于各個(gè)工序是在不同的工位上完成的。則因定位產(chǎn)生的累積誤差會(huì)影響工件的精度，因此級(jí)進(jìn)模多用于生產(chǎn)批量大、精度要求不高、需多工序沖裁的零件加工。</p><p>　　綜合考慮到制件的用途，需要大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率要求高，生產(chǎn)成本不易過(guò)高，制件的尺寸適中，所需的工序數(shù)較多，故優(yōu)先選用方案4 —多工位級(jí)進(jìn)模。</p><p>　　4

42、 模具的工藝計(jì)算</p><p><b>　　毛坯尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　4.1.1 制件的中性層半徑</p><p>　　制件的外形有四處需要進(jìn)行彎曲，其中有四處的內(nèi)圓角半徑均為5mm，。</p><p>　　中性層半徑在實(shí)際生產(chǎn)中常用下列的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：</p><p>

43、　?。絩＋t 公式(4-1)</p><p>　　式中 －中性層半徑(mm)；</p><p>　　r－ 彎曲內(nèi)半徑(mm)；</p><p>　　－中性層位置系數(shù)（根據(jù)表4-1選?。?；</p><p>　　t－材料厚度(mm)。</p><p>　　表4-1 中性層位置系數(shù) （摘自文獻(xiàn)[1]

44、表3-5）</p><p><b>　　r5的中性層半徑：</b></p><p>　　T＝1.8mm,r/t＝2.8,查表3-5得χ＝0.396</p><p>　?。絩＋t＝5＋0.396×1.8＝5.7128mm</p><p>　　4.2.2 制件坯料的展開長(zhǎng)度</p><p&g

45、t;　　彎曲件的彎曲部分的展開長(zhǎng)度可按下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　l＝ （4-2）</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　l—中性層展開長(zhǎng)度（mm）</p><p><b>　　—彎曲中心角（°）</b&

46、gt;</p><p>　　—中性層半徑（mm）</p><p>　　R5部分的展開長(zhǎng)度：</p><p>　　=90°，=5.7128，將參數(shù)代入式(4-2)得：</p><p>　　L1=0.01745×90×5.7128=8.97mm</p><p>　　由制件圖可知L2=46＋7.

47、2＋13.2＋12.8=79.2mm</p><p>　　計(jì)算坯料的總長(zhǎng)、總寬：</p><p><b>　　(1)坯料總長(zhǎng)L：</b></p><p>　　L總= L1×4＋L2=115mm</p><p><b>　　(2)坯料總寬B：</b></p><p>

48、<b>　　B=25mm</b></p><p><b>　　排樣的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　4.2.1 初擬排樣方案</p><p>　　模由制件材料為的電工純鐵，料厚t＝1.8mm，展開坯料外輪廓均為平直線，制件需要進(jìn)行兩面彎曲。</p><p><b>　　排樣一：&l

49、t;/b></p><p><b>　　圖4-1排樣方案一</b></p><p><b>　　排樣二：</b></p><p>　　圖4-2 排樣方案二</p><p>　　4.2.2 比較各方案的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　結(jié)合制件的展開圖以及將要進(jìn)行的各工序的操

50、作，做出了以下分析：</p><p>　　方案1和方案2比較，1屬于豎排，2屬于橫排。由于制件的多工序和加工復(fù)雜程度，彎曲后需要帶料前進(jìn)，所以選擇豎排。 </p><p>　　4.2.3 初定條料的寬和步距</p><p>　　條料寬 （即制件寬度） B=121mm</p><p>　　步 距 （即制件長(zhǎng)度） A=29mm</p&g

51、t;<p>　　4.2.4 選取條料</p><p>　　為減小成本，條料應(yīng)盡量選取標(biāo)準(zhǔn)條料。從表(4-2)選取條料規(guī)格，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，用各規(guī)格的條料總寬除以制件展開坯料的寬度B，余數(shù)越小，則浪費(fèi)越少。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選取條料的規(guī)格為900×1500（縱裁）。</p><p>　　表4-2 冷軋鋼板的厚度寬度和長(zhǎng)度(mm) （摘自文獻(xiàn)[1]中表(D-1)）<

52、;/p><p>　　4.2.5 根據(jù)所選條料規(guī)格，計(jì)算所需再加工的板料尺寸</p><p>　　1． n=1000/121=8.26,取整為8條</p><p>　　B=1000－8×121= 32mm</p><p>　　2．；n=1500/29=51.7,取整為51個(gè)</p><p>　　L=1500-29

53、×51=21mm</p><p>　　4.2.6 材料利用率</p><p><b>　　估算利用率：</b></p><p>　　確定搭邊值：查表2-15（摘自文獻(xiàn)[1]中表2-15）</p><p>　　工件間a =2mm 沿邊 a1=2.2mm</p><p>　　考慮到模具中

54、需加定位用的成形側(cè)刃,所以</p><p>　　a =4mm a1=3mm</p><p>　　條料寬度（即制件寬度）B=121mm 條料步距（即制件長(zhǎng)度）A=29mm</p><p>　　查文獻(xiàn)[1]得材料利用率的計(jì)算公式</p><p>　?。?#215;100%＝×100%</p><p>　　式

55、中 —一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積，m；</p><p>　　—一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積，m；</p><p>　　A—送料步距，mm；</p><p>　　B—條料寬度，mm；</p><p><b>　　所以，材料的利用率</b></p><p>　　=【101.88×25－4

56、5;×1＋（12＋25）×13.2÷2】/(121×29)×100%=80%</p><p>　　4.2.7 設(shè)計(jì)沖裁順序及沖裁工序的組合</p><p>　　沖裁順序和工序的組合對(duì)于材料的利用率、制件的尺寸精度、生產(chǎn)率、模具制造難易程度、模具使用壽命等都都有十分重要的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該按照以下原則進(jìn)行：</p><p

57、>　　工步數(shù)目不宜太多，否則會(huì)增加步距的積累誤差，影響制件精度；</p><p>　　對(duì)于難加工或影響到凹模強(qiáng)度的復(fù)雜型孔，應(yīng)分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單的孔 形，分步進(jìn)行沖裁；</p><p>　　(3) 當(dāng)沖孔凸?；虬寄？卓谶吘夐g距離太近時(shí)，這些孔應(yīng)分布在幾個(gè)工位上沖出；</p><p>　　(6) 為了使一些制件容易成型，排樣時(shí)可設(shè)置工藝孔。如沖方孔前，先在此位置上

58、沖個(gè)圓孔作為工藝孔進(jìn)行定位；彎曲前先沖出一條切口；拉伸前先沖去一條廢料或切幾個(gè)切口等，以便于材料變形成型；</p><p>　　(7)制件上同一尺寸或位置精度要求高的部位（如兩孔距離和尺寸均要求很高），應(yīng)盡量在同一工步上沖出；</p><p>　　(8) 同一型孔盡可能在同一工步一次沖出，以免經(jīng)數(shù)次沖裁而出現(xiàn)街頭不好和不應(yīng)有的毛刺、塌角現(xiàn)象。但對(duì)于上述（2）的情況除外；</p>

59、<p>　　(9) 沖裁精密件，應(yīng)考慮好導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔最好利用制件上已有的孔。導(dǎo)正孔在兩個(gè)以上，且應(yīng)對(duì)稱設(shè)置。如果制件上無(wú)孔，應(yīng)在搭邊上設(shè)置導(dǎo)正孔，且應(yīng)排列在兩個(gè)制件之間，搭邊尺寸應(yīng)適當(dāng)放大，以加強(qiáng)搭邊的強(qiáng)度；</p><p>　　(10 )盡可能使模具的壓力中心與壓力機(jī)壓力中心相一致；</p><p>　　4.2.8 排樣圖</p><p>　　根

60、據(jù)上面所述的原則對(duì)排樣中的沖裁順序和工序組合進(jìn)行設(shè)計(jì)并優(yōu)化，安排排樣圖如下圖4-3所示（具體尺寸請(qǐng)查看裝配圖）</p><p><b>　　圖4-3 排樣圖</b></p><p>　　4.3 沖裁力及彎曲力的計(jì)算</p><p>　　4.3.1 沖壓力</p><p>　　沖裁時(shí)，工件或廢料從凸模上取下來(lái)的力叫卸料

61、力，從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁的方向推出的力叫推件力，逆沖裁方向頂出的力叫頂件力。目前多以經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p>　　沖裁力： （4-5）</p><p>　　卸料力： （4-6） </p><p>　　推件力：

62、 （4-7）</p><p>　　頂件力： （4-8）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K—系數(shù)，一般經(jīng)驗(yàn)值取1.3；</p><p>　　L

63、—沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　—材料抗拉強(qiáng)度（MPa）；</p><p>　　t—材料厚度（mm）</p><p>　　—抗拉強(qiáng)度（MPa）</p><p>　　n—同時(shí)卡在凹模力的工件（或廢料）的數(shù)目【n＝h/t，h—凹模刃口高度】</p><p>　　、、—分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)（查表4

64、-3）；</p><p>　　表4-3 卸料力、推桿力和頂件力系數(shù)</p><p>　　已知：a．坯料的材料為電工純鐵，σb＝230MPa；</p><p>　　b．t＝1.8mm；</p><p>　　c．查表4-3，可得＝0.04~0.05，取上限值＝0.05。</p><p>　?。?.055；（沒有頂件力）&l

65、t;/p><p>　　d．初定凹模刃口高度為h＝9mm，n＝h/t＝5。</p><p>　　e．L=L1+ L2+ L3+ L4+ L5</p><p>　　Li為各工序的沖裁周邊長(zhǎng)度</p><p>　　L1=25+40+4+43+48×2+4=212mm</p><p>　　L2=3.14×4＝1

66、2.56mm</p><p>　　L3=13×2+12＝38mm</p><p>　　L4=3.14×2×4＝25.12mm</p><p>　　L5=30×2＝60mm</p><p>　　將上面所得得數(shù)據(jù)代入式(4-5)、(4-6)、(4-7)中，得：</p><p>　　各

67、工序所需沖裁力為：</p><p><b>　　1.沖裁力：</b></p><p>　　Fc1=212×1.8×230＝87768(N)</p><p>　　Fc2=12.56×1.8×230= 5199.84(N)</p><p>　　Fc3=38×1.8×

68、230= 15732(N)</p><p>　　Fc4=25.12×1.8×230=10399.68(N)</p><p>　　Fc5=60×1.8×230= 24840(N)</p><p>　　F沖= Fc1+c2+Fc3+Fc4+Fc5=87768+5199.84+15732+10399.68+24840=143939.

69、5(N)</p><p>　　2.卸料力：F卸= 0.05×143939.5＝7196.975（N)</p><p>　　3.推件力：F推= 5×0.055×143939.5＝39583.36N)</p><p>　　4.3.2 彎曲力</p><p><b>　　自由彎曲力：</b>&l

70、t;/p><p>　　用模具彎曲時(shí)，若在彎曲的最后階段不對(duì)工件圓角及直邊進(jìn)行校正，則為自由彎曲，自由彎曲力的計(jì)算公式如下：</p><p>　　U形彎曲： </p><p>　　式中 F－自由彎曲力；</p><p>　　b－彎曲件的寬度(mm)；</p><p>

71、　　r－彎曲半徑(mm)；</p><p>　　σb－材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)；</p><p>　　k－系數(shù)，一般取K＝1～1.3。</p><p>　　制件一共有四處彎曲彎曲半徑，其半徑均為R=5mm</p><p>　　k＝1.3，b＝25，σb＝230</p><p>　　幾個(gè)不同彎曲處也不在同一工位彎曲，&l

72、t;/p><p>　　第一次彎曲為自由彎：代入數(shù)據(jù)得： </p><p>　　F彎1=0.7×1.3×25×1.82×230/（5+1.8）×4=9972.5 (N)</p><p>　　第二次彎曲也為自由彎：代入數(shù)據(jù)得：</p><p>　　F彎2=0.7×1.3×25

73、15;1.82×230/（5+1.8）×2=4986.3(N)</p><p>　　第三次彎曲為校正彎：</p><p>　　F校=Aq/1000</p><p>　　式中，F(xiàn)?！Ｕ龔澢Γ琸N；</p><p>　　q——單位校正力（表4-4），MPa;</p><p>　　A——工件被校正部

74、分在在凹模上的投影面積，mm2</p><p>　　表4-4校正彎曲時(shí)單位校正力q值（摘自文獻(xiàn)[2]中表3-13）</p><p>　　A＝（78.79－30）×25＋（12＋25）×11.21÷2＝1427mm2</p><p><b>　　q取40MPa</b></p><p><

75、b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　F校=1427×40=52500N=57.08（KN）</p><p>　　綜上所述：彎曲總力為</p><p>　　= F彎1 ＋F彎2 ＋F校=9972.5+4986.3+57080=72038.8（N）=72.0388（KN）</p><p>　　4.3.3

76、 模具所需要的合力</p><p>　　=＋＋＋=143939.5+7196.975+39583.3+ 72038.8 =262758.575(N)=263（KN）</p><p>　　4.4 沖壓設(shè)備的選擇</p><p>　　壓力機(jī)的種類繁多，按照不同的觀點(diǎn)可以把壓力機(jī)分成不同的類型。壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和。通過(guò)前面章節(jié)的計(jì)算可知=

77、263（KN）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)該滿足：所以： 341.9kN</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[2]第九章9.1.3表9-9可知，選用開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號(hào)：Jc23-35。其相關(guān)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　最大封閉高度：280mm</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量：60mm</p><p>　　模柄尺寸：直徑50mm

78、 深度70mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸：380mm（前后） 610mm（左右）</p><p>　　工作臺(tái)孔尺寸：200mm（前后） 290mm（左右） 260mm（直徑）</p><p>　　墊板尺寸：厚度60mm 直徑150mm </p><p>　　公稱壓力：350kN</p><p>　　4.5 模

79、具壓力中心的計(jì)算</p><p>　　沖壓模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。沖壓時(shí)，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。否則滑塊就會(huì)承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌磨損，影響壓力機(jī)精度，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過(guò)模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖壓滑塊中心重

80、合。</p><p>　　一般模具沖模壓力中心的確定</p><p>　　1．形狀簡(jiǎn)單而對(duì)稱的工件，對(duì)稱形狀的工作，如圓形、正多邊形、矩形，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心O點(diǎn)。</p><p>　　2．將工件輪廓線分成若干基本線段，因沖裁力F與沖裁線段長(zhǎng)度成正比，故可代表沖裁力的大小。</p><p>　　3．計(jì)算各基本線段的重心位置到x軸

81、的距離和。</p><p>　　4.根據(jù)解析法得到壓力中心o點(diǎn)到x軸和y軸的距離公式【查文獻(xiàn)2】：</p><p>　　圖4-7 壓力中心計(jì)算圖</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入式4-3，4-4得</p><p><b>　　X=18.4mm</b></p><p><b>　　Y=0

82、.34</b></p><p>　　4.6 凸凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　確定沖壓模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的精度要求。如果對(duì)刃口的精度要求過(guò)高，會(huì)使模具制造困難，制造成本上升，延長(zhǎng)周期；如刃口精度要求過(guò)低，則生產(chǎn)出來(lái)的零件可能不合格，或使模具的壽命降低。根據(jù)料厚與工件精度和模具精度的關(guān)系，聯(lián)系制件的實(shí)際應(yīng)用范圍，我們選取制件精度IT12。</p>

83、<p>　　沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。凸凹模的合理間隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證，因此在沖裁模設(shè)計(jì)中正確確定與計(jì)算凸凹模刃口尺寸及其公差極為重要。</p><p>　　確定凸、凹模刃口尺寸的原則：</p><p>　　1.設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過(guò)最小凸模刃口尺寸來(lái)取得。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凹模刃口尺寸

84、，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸來(lái)取得；</p><p>　　2.考慮刃口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響：刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸減小，應(yīng)取接近或等于沖件的最大極限尺寸；</p><p>　　3.不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（）；</p><p>　　4.考慮沖件精度與

85、模具精度間的關(guān)系，在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2～3級(jí)；</p><p>　　5.工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“如體”原則，是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注。但對(duì)磨損后無(wú)變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。</p><p>　　4.6.1 沖孔落料的凸、凹模尺寸計(jì)

86、算</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)中的板料是薄板料，且制件的外形較復(fù)雜，因此凸、凹模應(yīng)采用配合加工法制造。</p><p>　　以下計(jì)算中工件的公差值，根據(jù)文獻(xiàn)[1]表2-5查出， </p><p>　　沖裁模合理雙面間隙值＝0.162；＝0.126；</p><p>　?。?.036；制件制造精度IT12，刃口制造精度為IT10-IT

87、11</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]中的公式2-6、2-7、2-8，計(jì)算沖裁模的凸、凹模刃口尺寸：</p><p>　　4.6.1.1 凹、模刃口尺寸的確定</p><p><b>　　圖4-8 沖孔凸模</b></p><p>　?。?）采用沖孔加工，基準(zhǔn)模為凸模。</p><p>　　（

88、2）凸模為磨損后會(huì)變小的尺寸：B=4</p><p>　　由工件公差，板料厚度t＝1.8mm查文獻(xiàn)[3]表3-7得x＝0.75；將數(shù)值代入公式 </p><p><b>　　==</b></p><p><b>　?。?）凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配

89、制，保證雙面間隙值0.13～0.16。</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　4.6.1.2 沖Φ2孔的凸模、凹模刃口尺寸的確定</p><p><b>　　圖4-9 沖孔凸模</b></p><p>　?。?）采用沖孔加工，基準(zhǔn)模為凸模。</p><p&

90、gt;　?。?）凸模為磨損后會(huì)變小的尺寸：B=2 </p><p>　　由，x=0.75；將數(shù)值代入公式 </p><p><b>　　==2.075</b></p><p><b>　　（3）凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值0.1

91、3～0.16。</p><p>　　4.6.1.3 第一次彎曲側(cè)刃凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　圖4-10 側(cè)刃</b></p><p>　?。?）變小尺寸：=43，=4</p><p>　　由，，?。粚?shù)值代入相應(yīng)公式得：</p><p>　　=（43+0.75×

92、;0.25）=43.1875</p><p>　　=（4+1×0.12）=4.12</p><p>　?。?）不變尺寸：=40，=25，</p><p>　　由，將數(shù)值代入相應(yīng)公式得：</p><p>　　=（40+×0.25）=</p><p>　　=（25+×0.21）=</p&

93、gt;<p><b>　?。?）凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值0.13～0.16。</p><p>　　4.6.1.4 第一次彎曲側(cè)刃凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　圖4-12 側(cè)刃</b></p><p>　　

94、（1）變小尺寸：=48，=4</p><p>　　由，，取；將數(shù)值代入相應(yīng)公式得：</p><p>　　=（48+0.75×0.25）=48.1875</p><p>　　=（4+1×0.12）=4.12</p><p><b>　?。?）凹模尺寸：</b></p><p>　

95、　凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值0.13～0.16。</p><p>　　4.6.1.5 成形側(cè)刃</p><p><b>　　圖4-13 側(cè)刃</b></p><p>　?。?）變小尺寸：=25，=3</p><p>　　由，，??；將數(shù)值代入相應(yīng)公式得：</p><p>　　=（2

96、5+0.75×0.21）=25.1575</p><p>　　=（3+1×0.1）=3.1</p><p>　　（2）變大尺寸：A=12</p><p>　　由, ??；將數(shù)值代入相應(yīng)公式得：</p><p>　　A=(12.18－1×0.18)=12 </p><p><b>　

97、?。?）凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值0.13～0.16。</p><p>　　4.6.2 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　彎曲模工作部分的尺寸是指與工件彎曲成形直接有關(guān)的凸、凹模尺寸和凹模尺寸和凹模的深度。</p><p>　　查文獻(xiàn)[2]3.2節(jié)可知：</

98、p><p>　?。?）凸模圓角半徑：r/T=2.8﹤10,所以取=r=5</p><p>　?。?）凹模圓角半徑：當(dāng)板料厚度較小時(shí)，t=0.5~2mm，＝(3~6)t ?。?t，取：＝6mm。</p><p>　?。?）凸、凹模的間隙：C=(1.05~1.15)t,?。篊＝2mm。</p><p>

99、;<b>　　彎曲回彈的計(jì)算</b></p><p>　　金屬板材在塑性彎曲時(shí)總是伴隨著彈性變形，因此，當(dāng)工件彎曲后就會(huì)產(chǎn)生彈復(fù)，彈復(fù)量的多少以彈復(fù)角來(lái)表示，由[2]第131頁(yè)表3-7可查得：彎曲的半徑與料厚的比值:r/t=2.78＜5,彎曲的半徑較小，故回彈時(shí)只需考慮角度的回彈,角度回彈=5°。</p><p>　　所以應(yīng)加工凸模的角度：ɑ=90°

100、;-＝85°</p><p>　　4.7 彈性原件的選擇與計(jì)算</p><p>　　4.7.1 卸料彈簧的選擇和計(jì)算：</p><p>　　彈簧是標(biāo)準(zhǔn)件，在模具中應(yīng)用最多的是圓柱螺旋壓縮彈簧和碟形彈簧。這里查參考文獻(xiàn)[4]表11-2-19預(yù)選彈簧材料直徑d=10mm，中圈直徑：55mm，工作極限載荷=3687N。</p><p&g

101、t;　　根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧數(shù)量4，計(jì)算出每個(gè)彈簧應(yīng)有的預(yù)壓力：</p><p>　　= ==1799.24（N）</p><p>　　根據(jù)預(yù)壓力預(yù)選彈簧規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使彈簧的極限工作壓力大于預(yù)壓力，一般可取=（1.5~2）</p><p>　　所以 =1799.24×2=3598.48 (N)</p><p&g

102、t;　　設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)置n=4彈簧，前面章節(jié)已經(jīng)得到過(guò)，代入計(jì)算可以得到：</p><p>　　故所選彈簧滿足設(shè)計(jì)要求</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模主要零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模工位多、細(xì)小零部件和鑲塊多、機(jī)構(gòu)多，動(dòng)作復(fù)雜，精度高，其零部件的設(shè)計(jì)，除應(yīng)滿足一般沖壓模具零件的設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)根據(jù)多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓成形特點(diǎn)和成形要求、分離工

103、序和成形工序差別、模具主要零部件制造和裝配要求來(lái)考慮其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)和設(shè)計(jì)。</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是：1.在級(jí)進(jìn)沖壓中，沖裁工序常安排在前工序和最后工序，前工序主要完成切邊（切出制件外形）和沖孔。最后工序安排切斷或落料，將載體與工件分離。2.對(duì)復(fù)雜形狀的凸凹模，為使模具形狀簡(jiǎn)化，便于制造和保證其強(qiáng)度，可將復(fù)雜制件分解成為一些簡(jiǎn)單的幾何形狀，多增加一些沖裁工位。3.對(duì)

104、于孔邊距很小的工件，為防止落料時(shí)引起離工件邊緣很近的孔產(chǎn)生變形，可將孔旁的外緣以沖孔方式先于內(nèi)孔沖出，即沖外緣工位在前，沖內(nèi)孔工位在后。 對(duì)有嚴(yán)格相對(duì)位置要求的局部?jī)?nèi)、外形，應(yīng)考慮盡可能在同一工位上沖出，以保證工件的位置精度。</p><p><b>　　模架及其組成零件</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，模架中用到的板包括：上模座、墊板、凸模固定板、卸料板、

105、導(dǎo)料板、凹模板、下模座。簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　1-下模座 2-導(dǎo)柱 3-卸料版 4-導(dǎo)套 5導(dǎo)板 6-卸料螺釘 7-上模座 8-模柄</p><p>　　9-彎曲凸模 10-沖孔凸模 11-凹模鑲塊 12-凹模</p><p>　　圖5-1 模架簡(jiǎn)圖</p><p>　　據(jù)彈壓卸料的典型組合，選取個(gè)板的尺寸，具體數(shù)值如下表所示（單

106、位：㎜）：</p><p>　　表5-1 模架各部分尺寸規(guī)格</p><p><b>　　凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模孔口形式及主要參數(shù)如下表5－2所示：</p><p>　　由于制件的生產(chǎn)批量非常大，

107、在實(shí)際生產(chǎn)中凹模刃口需要多次刃磨，因此選取凹模形式1，保證多次刃磨后刃口的尺寸不變。</p><p>　　表5-2 凹?？仔图皡?shù)</p><p><b>　　凹模外形尺寸</b></p><p>　　這里選取標(biāo)準(zhǔn)矩形凹模板，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，步驟如下：</p><p>　　凹模高度：（

108、 </p><p><b>　　凹模壁厚：(</b></p><p>　　式中 K—系數(shù)，其值見表5-2；</p><p>　　b—沖裁件最大外形尺寸，為㎜。</p><p>　　表5-2 系數(shù)K的數(shù)值</p><p>　　由公式代入數(shù)據(jù)得：凹模板高H=19.5mm,由于結(jié)構(gòu)需要取H=20

109、mm。</p><p>　　=30~40,取C=40mm</p><p>　　凹模長(zhǎng)度A=b+2c=48+80=128mm 凹模寬度B=29+80=109mm</p><p><b>　　圖5-2 凹模</b></p><p><b>　　凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p

110、><b>　　凸模固定結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　圖5-3 凸模固定形式</p><p>　　凸模與固定板緊配合，上端帶臺(tái)階，以防拉下。</p><p><b>　　凸模結(jié)構(gòu)組成</b></p><p>　　凸模按結(jié)構(gòu)分為整體和組合式兩類。組合式凸模由基本部分和工作部分組成，以節(jié)約工

111、作部分的合金鋼用量。</p><p><b>　　典型圓凸模結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　如圖所示的典型圓凸模結(jié)構(gòu)，下端為工作部分，中間圓柱部分用以與固定板配合安裝，最上端的臺(tái)肩承受向下拉的卸料力。</p><p>　　圖5-4 典型圓凸模結(jié)構(gòu)</p><p>　　采取拼合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：</p>&

112、lt;p>　　1、便于加工。拼塊在加工時(shí)可以相互分離，從而擴(kuò)大刀具或砂輪活動(dòng)范圍。</p><p>　　2.便于熱處理和鍛造。熱處理容易淬裂或變形的地方，可以分成幾塊。</p><p>　　3.提高精度、增加壽命。拼塊可以磨削，可以調(diào)節(jié)尺寸，從而確保精度。</p><p><b>　　凸模強(qiáng)度的校核</b></p><

113、p>　　圓孔凸模抗拉強(qiáng)度的校核</p><p>　　根據(jù)凸模結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)及尺寸，只需校核沖底部?jī)蓚€(gè)直徑2的孔凸模。凸模沖裁時(shí)的正常工作條件是其刃口端面承受的軸向壓應(yīng)力必須小于凸模材料的許用壓應(yīng)力，即</p><p>　　式中： —凸模刃口端面承受的壓應(yīng)力，單位為MPa；</p><p>　　F—作用在凸模端面的沖裁力，單位為N；</p>&l

114、t;p>　　A—凸模刃口端面面積，單位為mm2；</p><p>　　--凸模材料許用壓應(yīng)力，單位為Mpa。=1500~2100MPa </p><p>　　代入數(shù)值得：=10399.68÷4÷（3.14×12）=828MPa1500MPa</p><p>　　所以抗壓強(qiáng)度符合要求。</p><p><

115、;b>　　彎曲凸模應(yīng)力校核</b></p><p>　　當(dāng)凸模斷面小而又較長(zhǎng)時(shí)，必須進(jìn)行縱向彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。其公式如下：</p><p>　　但由于此次設(shè)計(jì)的彎曲凸模斷面長(zhǎng)寬都較大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷彎曲凸模的應(yīng)力符合要求。</p><p><b>　　模具閉合高度的確定</b></p><p>　　沖壓模具

116、的閉合高度是指沖壓模具處于閉合狀態(tài)時(shí)（工作行程最低點(diǎn)）時(shí)，上模板的上平面到下模板的下平面高度H。</p><p>　　在確定模具閉合高度之前，應(yīng)該先了解沖床的閉合高度。沖床的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底平面到工作臺(tái)（不包括沖床墊板厚度）的距離。沖床的調(diào)節(jié)螺桿可以上下調(diào)節(jié)，當(dāng)滑塊在下止點(diǎn)位置，調(diào)節(jié)螺桿向上調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最高位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最大閉合高度。當(dāng)滑塊在下止點(diǎn)的位置，調(diào)節(jié)螺

117、桿向下調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最下位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最小閉合高度。為了使模具正常工作，模具閉合高度應(yīng)該與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于沖床最大和最小閉合高度之間，一般可以按下式來(lái)確定。</p><p>　　-5mm≥H≥ +10mm</p><p>　　由所選模架可知本次設(shè)計(jì)模具閉合高度H=240mm。</p><p><b>　　滿足要求

118、。</b></p><p><b>　　輔助零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　輔助結(jié)構(gòu)零件不直接參與完成工藝過(guò)程，也不與毛坯直接發(fā)生作用，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用或是對(duì)模具的功能起到完善的作用，輔助零件包括導(dǎo)向零件、固定零件、緊固及其它零件。</p><p><b>　　導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)</b><

119、;/p><p>　　導(dǎo)向裝置用于沖裁模具上、下模之間的定位連接和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，導(dǎo)向零件可以消除壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)模具運(yùn)動(dòng)精度的影響，保證凸、凹模間間隙分布均勻，便于模具安裝和調(diào)整，因而可以提高模具的使用壽命和沖裁件精度。因此，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)沖裁件批量較大的沖裁模時(shí)，一般均采用導(dǎo)向裝置，以保證上、下模的精確導(dǎo)向。</p><p>　　常用的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式、導(dǎo)柱導(dǎo)套式、滾珠導(dǎo)套式，其中圓柱形導(dǎo)柱、導(dǎo)套

120、式導(dǎo)向裝置加工容易，裝配簡(jiǎn)單，滑動(dòng)導(dǎo)向剛度大，精度高，穩(wěn)定性好，是冷沖模應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向裝置。本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式。</p><p><b>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）根據(jù)模座可配合的導(dǎo)柱和導(dǎo)套，長(zhǎng)度依據(jù)閉合高度進(jìn)行選擇，</p><p>　　一般在200~300之間。</p><p>　　

121、（2）配合：導(dǎo)套孔徑與導(dǎo)柱相配，一般采用H7/r6，精度要求很高的時(shí)候?yàn)镠6/r5配合。為了保證導(dǎo)向，要求導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合間隙小于凸、凹模之間的間隙。外徑D與上模座相配，采用H7/r6過(guò)盈配合；導(dǎo)柱一端與下模座過(guò)盈配合（H7/r6），另一端則與導(dǎo)套滑動(dòng)配合，兩端的標(biāo)稱尺寸相同，公差不同。導(dǎo)套與導(dǎo)柱采用間隙配合，一般精度為H7/h6。結(jié)構(gòu)及配合關(guān)系如圖6-12所示：</p><p><b>　　圖5-5

122、導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　固定與聯(lián)接零件的設(shè)計(jì)與選取</p><p>　　固定與聯(lián)接零件用來(lái)將凸、凹模固定在上下模座上，以及將上下模座固定在壓力機(jī)上。主要的固定與聯(lián)接零件有模柄、模座和固定板，以及墊板、螺釘和銷釘?shù)取?lt;/p><p><b>　　模柄</b></p><p>　　模柄是將上模安裝在

123、壓力機(jī)滑塊上的零件。模柄安裝在上模座上的垂直度影響導(dǎo)向裝置的配合精度和使用壽命，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的模柄。常用的模柄形有壓入式、凸緣式、旋入式和浮動(dòng)式，綜合考慮到導(dǎo)向精度、制造成本，安裝難易程度等因素，現(xiàn)采用壓入式模柄，通過(guò)過(guò)渡配合H7/m6，將模柄壓入上模座，并用止轉(zhuǎn)銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄易于保證其與上模座的垂直度要求，適合于上模座較厚的沖模。模柄通常用Q235鋼制造，裝入上模座后，其中心線與上模座上平面的垂直誤差在全長(zhǎng)范

124、圍內(nèi)不大于0.05mm。</p><p>　　模柄的尺寸與所選壓力機(jī)相適配，如圖6-13所示：</p><p><b>　　圖5-6 模柄</b></p><p><b>　　模架與模座</b></p><p>　　上、下模座用以安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的整體和傳遞沖壓力。因此，模座不僅要有足夠

125、的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度，上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。模架是模具的主體結(jié)構(gòu)。冷沖模的主要零件都要通過(guò)螺釘、銷釘?shù)冗B接到模架上，以構(gòu)成一副完整的沖模。模架在起連接作用的同時(shí)，還用于保證凸模和凹模具有正確的位置，即起導(dǎo)向作用。模架的結(jié)構(gòu)形式，按導(dǎo)柱在模座上的固定位置不同，有對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。設(shè)計(jì)時(shí)，矩形模座的外徑應(yīng)比凹模直徑大40-70mm，寬度取與凹模相同的尺寸。下模座輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工