封閉板成形模及沖壓工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要：3</b></p><p>　　第一章封閉板成形模及沖壓工藝4</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書4</b></p><p>　　一、選題的依據(jù)及課題的意義4</p><

2、;p>　　二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)5</p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)方案6</b></p><p><b>　　4.結(jié)論7</b></p><p>　　第二章封閉板成形模及沖壓工藝設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)及工藝分析8</p><p&g

3、t;　　2.1.1 零件結(jié)構(gòu)8</p><p>　　2.1.2 工藝分析9</p><p>　　第三章 落料模設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1落料毛坯形狀和尺寸的確定10</p><p>　　3.2彎曲成形部分的毛坯形狀和尺寸的計(jì)算11</p><p>　　3.2.1三處翻邊成形的毛坯尺寸的確定和計(jì)算1

4、2</p><p>　　3.3排樣和裁板14</p><p>　　3.3.1確定排樣方式并計(jì)算材料利用率14</p><p>　　3.3.2裁板15</p><p>　　3.4落料模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.4.1總體結(jié)構(gòu)16</p><p>　　3.4.2導(dǎo)向裝置17&

5、lt;/p><p>　　3.4.3定位裝置17</p><p>　　3.4.3卸料裝置17</p><p>　　3.5 落料模工藝計(jì)算17</p><p>　　3.5.1計(jì)算沖壓力17</p><p>　　3.5.2確定壓力中心18</p><p>　　3.5.3凸、凹模刃口尺寸及制造公

6、差19</p><p>　　3.6工作零件的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.6.1 凹模設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.6.2凸模設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.7卸料元件的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.7.1卸料橡膠的選用和設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.7.2卸料螺釘

7、的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.8設(shè)計(jì)其它零件并校核壓力機(jī)23</p><p>　　3.8.1其它零件的設(shè)計(jì)及選用23</p><p>　　3.8.2校核壓力機(jī)24</p><p>　　第四章 雙向彎曲（翻邊）成形模設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1成形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p

8、>　　4.1.1總體結(jié)構(gòu)25</p><p>　　4.1.2工作原理27</p><p>　　4.2 成型模工藝計(jì)算27</p><p>　　4.2.1彎曲力的計(jì)算27</p><p>　　4.2.2回彈量的確定29</p><p>　　4.2.3 計(jì)算壓力中心29</p><p

9、>　　4.2.4工作部分尺寸計(jì)算29</p><p>　　4.3關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.3.1凹模設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.3.2翻邊凸模設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.3.3彈簧的設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.4 設(shè)計(jì)其它零部件并校和核壓力機(jī)32</p>

10、;<p>　　4.4.1 模座的選用32</p><p>　　4.4.2 定位裝置的設(shè)計(jì)33</p><p>　　4.4.3頂料板的設(shè)計(jì)33</p><p>　　4.4.4彎曲凸模的設(shè)計(jì)33</p><p>　　4.4.5計(jì)算閉合高度并校核壓力機(jī)33</p><p><b>　　參考文

11、獻(xiàn)34</b></p><p>　　封閉板成形模及沖壓工藝</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的深入，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所發(fā)揮的作用越來越明顯。模具設(shè)計(jì)水平的高低直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。</p><p>　　設(shè)計(jì)本模具是為了制造某車型中一個(gè)支柱端頭的封

12、閉板。設(shè)計(jì)中分析了封閉板零件的結(jié)構(gòu)及工藝性，擬訂該零件的沖壓工藝為“落料——雙向彎曲（翻邊成形）”，討論了復(fù)雜彎曲（翻邊）零件毛坯展開形狀和尺寸的確定方法，設(shè)計(jì)了落料模和雙向彎曲（翻邊）成形模，對(duì)關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作了詳細(xì)闡述，并指出了模具設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。其中，雙向彎曲成形模是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，將雙向彎曲（翻邊）成形集中于一套模具中，使得沖件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率較高，滿足了生產(chǎn)需要。</p><p>　　由于模具設(shè)計(jì)是

13、一種經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展積累了大量豐富的沖壓工藝技術(shù)資料，在設(shè)計(jì)這兩套模具時(shí)必然要借鑒這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，含括了落料模、彎曲模、拉深模中常用的工藝數(shù)據(jù)以及模具材料的選取和壓力機(jī)基本參數(shù)等等. </p><p>　　關(guān)鍵詞：沖壓工藝 毛坯展開 雙向彎曲成形模 CAD</p><p>　　第一章封閉板成形模及沖壓工藝</p><p><b>　　設(shè)

14、計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　一、選題的依據(jù)及課題的意義</p><p>　　隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的深入，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所發(fā)揮的作用越來越明顯，模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。</p><p>　　模具設(shè)計(jì)是一種相對(duì)來講經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)期的工作

15、中積累的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)模具設(shè)計(jì)起著十分重要的影響。近年來，模具CAD/CAM技術(shù)已成功應(yīng)用于模具工業(yè)，有效提高了模具設(shè)計(jì)與制造水平。</p><p>　　模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)，或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品，是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價(jià)值很高的社會(huì)財(cái)富。由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表

16、、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。為此本人選擇了“封閉板成型模及沖壓工藝設(shè)計(jì)”作為畢業(yè)課題。</p><p>　　二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　目前，隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注，已成為一個(gè)行

17、業(yè)。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證：1）、CAD/DAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，CAD/DAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。2）、為了縮短制造周期，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普遍采用高速切削加工技術(shù)。3）、快

18、速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各種類型的快速成型設(shè)備。</p><p>　　國外工業(yè)先進(jìn)國家都擁有上萬個(gè)模具企業(yè)與支持模具企業(yè)或?yàn)槟＞咂髽I(yè)提供生產(chǎn)裝備的企業(yè)相組成的強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。這是為適應(yīng)社會(huì)產(chǎn)品工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的重要條件和特點(diǎn)。如汽車的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)需要一大批專業(yè)性模具企業(yè)為其提供模具，同時(shí)根據(jù)汽車零件的生產(chǎn)技術(shù)要求，這些模具企業(yè)還配有相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)裝備，包括數(shù)控和計(jì)算

19、機(jī)數(shù)控機(jī)床、CAD/CAM系統(tǒng)，以及各種工藝裝備。</p><p>　　模具的社會(huì)效益很高，是高技術(shù)含量的社會(huì)產(chǎn)品，其價(jià)值和價(jià)格主要取決于模具材料、加工、外購件的勞動(dòng)與消耗三項(xiàng)直接發(fā)生的費(fèi)用和模具設(shè)計(jì)與試模等技術(shù)費(fèi)用，后者，是模具價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)格的主要組成部分，其中一部分技術(shù)價(jià)值計(jì)入了市場(chǎng)價(jià)格，而更大一部分價(jià)值，則是模具用戶和產(chǎn)品用戶受惠變?yōu)樯鐣?huì)效益。如電視機(jī)用模，其模具費(fèi)用僅為電視機(jī)產(chǎn)品價(jià)格的1/3000～1/5

20、000，盡管模具的一次投資較大，但在大批量生產(chǎn)的每臺(tái)電視機(jī)的成本中僅占極小的部分，甚至可以忽略不計(jì)，而實(shí)際上，很高的模具價(jià)值為社會(huì)所擁有，變成了社會(huì)財(cái)富。所以設(shè)計(jì)本模具具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　本模具設(shè)計(jì)是為制造某車型中一個(gè)支柱端頭上的封閉板，該零件左、右對(duì)稱，生產(chǎn)中要求左、右件數(shù)量相等。而且該零件本身屬不對(duì)稱的異形件，存在雙向的彎曲（翻邊）成形，單件沖壓時(shí)存在著橫向不平衡力，影響模具壽命和沖

21、壓質(zhì)量，將左、右件合在一套模具上一次沖壓成形，就能消除橫向不平衡力，同時(shí)，也提高了沖件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。據(jù)此，擬定該零件的沖壓工藝為“落料——雙向彎曲（翻邊）成形，并設(shè)計(jì)了落料和成形兩套模具。在使用AutoCAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，可以方便、快捷地調(diào)用工藝資料，達(dá)到了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短周期，降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益的目的，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，模具廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，有助于推動(dòng)我國汽車行業(yè)的發(fā)展。</p><p&g

22、t;　　由于本人水平有限，本論文中必然存在不少紕漏及錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)?jiān)u閱老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)方案</b></p><p>　　本課題要研究的是某車型中一個(gè)支柱端頭上的封閉板成型模的設(shè)計(jì)。該零件左右對(duì)稱，生產(chǎn)中要求左、右件數(shù)量相等，生產(chǎn)綱領(lǐng)為中等批量。</p><p>　　由于該零件存在著雙向彎曲（翻邊），因此初步擬

23、訂如下兩種工藝方案：</p><p>　　方案一：落料→外緣彎曲（翻邊）→彎曲成形</p><p>　　方案二：落料→雙向彎曲（翻邊）</p><p>　　以上兩種工藝方案中，前一種方案需要三副模具，若定位不好的話，很容易造成零件的不一致，影響零件質(zhì)量，且工作效率低，后一種方案，成形模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但沖壓質(zhì)量好，生產(chǎn)效率較高，故決定采用后一種沖壓工藝方案。</p

24、><p>　　在設(shè)計(jì)落料模之前，首先要確定落料毛坯形狀和尺寸，其中既有理論計(jì)算，也涉及到定性地估算，最終通過實(shí)驗(yàn)確定。該零件雖說是左右對(duì)稱件，但展開后的形狀卻是相同的，因此只需設(shè)計(jì)一副落料模即可，該模具采用下出料彈壓卸料結(jié)構(gòu)。</p><p>　　雙向彎曲（翻邊）成形模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其關(guān)鍵之處在于為了保證成形的可靠，要求成形動(dòng)作按設(shè)計(jì)意圖順序動(dòng)作，其中上下模彈簧規(guī)格的選擇起著決定性的作用。該模具每

25、一個(gè)沖壓過程完成左、右各一件封閉板零件的成形加工，坯料靠定位板定位，這樣不僅能消除橫向不平衡力，同時(shí)，也提高了沖件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。</p><p>　　在選擇壓力機(jī)時(shí)，涉及到壓力中心的確定，擬訂采用一種基于AutoCAD中“工具”的壓力中心確定方法，快速直接，簡(jiǎn)單方便，精度較高。</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p>　

26、　該零件雖說是左、右對(duì)稱件，且存在著雙向彎曲成形，但合理安排沖壓工藝，仔細(xì)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)后，其加工過程并不復(fù)雜。通過該零件的沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)可以看出，形狀復(fù)雜的彎曲（翻邊）成形零件，在計(jì)算展開尺寸時(shí)，不僅需要根據(jù)書本知識(shí)進(jìn)行計(jì)算，適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)以及對(duì)沖件工藝性的改進(jìn)也是必要的另外，合理安排沖壓工藝，并進(jìn)行精心地設(shè)計(jì)，可最大限度地滿足沖件質(zhì)量和生產(chǎn)的要求。</p><p>　　在設(shè)計(jì)成形模時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：</

27、p><p>　?。?） 凹模采用整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔由線切割加工，使左、右對(duì)稱性好，沖件質(zhì)量高。</p><p>　　（2） 合理選擇上、下彈簧的彈力，保證模具順序動(dòng)作。</p><p>　　（3） 精確調(diào)整限位圈的高度，沖壓時(shí)靠其準(zhǔn)確、快速控制模具的閉合高度。</p><p>　?。?） 注意控制好彎曲模具與頂料板、彎曲凹模之間的間隙，并且頂料板的淬

28、火硬度不能太高（43～48HRC），防止頂料板從中間斷裂。</p><p>　　第二章封閉板成形模及沖壓工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)及工藝分析</p><p>　　2.1.1 零件結(jié)構(gòu)</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的零件是某車型上支柱端頭的封閉板，材料為08Al，料厚1mm,如圖1所示。零件圖所示為封閉板左件，封閉板右件與

29、其對(duì)稱，生產(chǎn)中要求左、右件數(shù)量相等,生產(chǎn)綱領(lǐng)為中等批量。該零件從圖紙要求的尺寸和使用情況看，尺寸精度要求并不太高，外形尺寸按IT14級(jí)即可，彎曲（翻邊）高度的尺寸公差還可適當(dāng)放大。</p><p>　　2.1.2 工藝分析</p><p>　　該零件從形狀上看是不對(duì)稱的異形件，且存在雙向彎曲（或翻邊）成形，就其彎曲部分看，成形并不困難，但翻邊部分即三處帶圓弧的轉(zhuǎn)角處的成形存在一定的困難。&

30、lt;/p><p>　?。?） 零件圖中R5mm處的翻邊成形可按矩形件轉(zhuǎn)角的拉深成形處理，由于底角半徑r=1.5mm,所以</p><p>　　……………………………（2.1）</p><p>　　式中 D——坯料直徑（mm）；</p><p>　　d——圓筒形工件直徑（mm），取5×2=10mm；</p><p&

31、gt;　　h——圓筒形工件高度（mm），取10+1=11mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入（2.1）式得==23.4mm。因此最大相對(duì)高度h/D=11/23.4≈0.47，故成形并不困難，可一次拉深成形。</p><p>　?。?） 而圓角R3.5mm處的翻邊成形難度較大，屬孔的翻邊成形，由于其翻邊半徑R小于翻邊高度，因此成形后此處必然拉裂，必須對(duì)其進(jìn)行工藝處理，降低翻邊高度。&l

32、t;/p><p>　?。?） R1mm處若按拉深模型進(jìn)行計(jì)算，則由于底角半徑r=1.5相對(duì)于轉(zhuǎn)角半徑1.5(中性層半徑)不可忽略，所以</p><p>　　………………（2.2）</p><p>　　式中 D——坯料直徑（mm）；</p><p>　　d——圓筒形工件直徑（mm），?。?+0.5）×2=3mm；</p>

33、<p>　　h——圓筒形工件高度（mm），取10+1=11mm；</p><p>　　r——底角半徑（mm）,取1.5mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入（2.2）式得:</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=11.5mm</b></p>

34、<p>　　因此相對(duì)高度h/D=11/11.5≈0.95，且毛坯的相對(duì)厚度t/D=1/11.5≈0.09又較大，故其一次成形有較大的困難。但從結(jié)構(gòu)上看，其圓弧部分并不多，夾角僅為52°左右，成形時(shí)多余三角形的材料并不太多，同時(shí)上部與其相鄰的直角彎曲成形部分較短，且另一邊是開放的，其對(duì)多余三角形所施加的切向力并不大，即圓角部分的多余三角形材料并不是完全按純拉深時(shí)的徑向流動(dòng)，相反，這里由于切向缺少材料約束而以橫向流動(dòng)為

35、主，這就大大改善了材料變形情況，使其能夠一次翻邊成形。當(dāng)然，這使得此處的材料變形情況也變得較復(fù)雜，給毛坯展開計(jì)算帶來了一定的難度。但考慮到右上部相鄰的轉(zhuǎn)角開了工藝缺口，故直壁部分翻邊后有一定的誤差也是允許的，只要保證外形尺寸即可，這使得毛坯形狀的確定還是有可能的。</p><p><b>　　第三章 落料模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1落料毛坯形狀和尺寸的確

36、定</p><p>　　圖2所示為落料毛坯展開圖，其彎曲成形部分按常規(guī)的彎曲件毛坯尺寸計(jì)算方法計(jì)算即可，見圖3所示。這里著重討論工藝分析中談到的3處翻邊成形的毛坯尺寸的確定和計(jì)算，即圖2的I、II、III處，圖4所示為這3處的計(jì)算簡(jiǎn)圖。</p><p>　　3.2彎曲成形部分的毛坯形狀和尺寸的計(jì)算</p><p>　　∵R/t=1.5/1=1.5,查表4-1[9]，

37、得K=0.369。</p><p>　　∴ρ=R+Kt…………………………………(2.3)</p><p>　　式中 ρ——中性層半徑(mm)；</p><p>　　R——彎曲內(nèi)半徑，取1.5mm；</p><p>　　K——中性層位置系數(shù)，取0.369；</p><p>　　t——材料厚度，取1mm。</p&

38、gt;<p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入（2.3）式，得ρ=R+Kt=1.5+0.369×1=1.869mm</p><p>　　L=π/180×α×ρ……………………………（2.4）</p><p>　　式中 L——中性層展開長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　α——彎曲中心角度（º）；</p><

39、;p>　　ρ——中性層半徑（mm）。</p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入(2.4)式，得：</p><p>　　L1=π/180×α1×ρ=π/180×74×1.869=2.414mm；</p><p>　　L2=π/180×α2×ρ=π/180×90×1.869=2.936mm；&l

40、t;/p><p>　　S1=15-（1.5+1）×Sin37o=13.495mm；</p><p>　　S2=74.25-1.5×Sin37o-1.5=71.847mm；</p><p>　　S3=10-1.5=8.5mm。</p><p>　　∴彎曲直壁的展開高度H=S3+L2/2=8.5+2.9/2=9.9mm；</

41、p><p><b>　　總體展開長(zhǎng)度</b></p><p>　　L= L1+L2+S1+S2+S3=2.414+2.936+13.495+71.847+8.5=99.192mm；</p><p>　　中間部分的展開長(zhǎng)度L中=99. 192-15-9.9=74.29mm。</p><p>　　3.2.1三處翻邊成形的毛坯尺寸

42、的確定和計(jì)算</p><p>　　(1) 圖4a所示為圖3中Ⅰ處的展開尺寸簡(jiǎn)圖，該轉(zhuǎn)角具有R1mm的過渡圓弧，毛坯展開時(shí)通常是將其按盒形件轉(zhuǎn)角處的拉深成形處理。但此零件由于上段的直角彎曲段較短，且外側(cè)缺少材料的約束，使得圓弧部分拉深時(shí)的多余三角形材料并不像純拉深時(shí)那樣全部轉(zhuǎn)化為圓弧直壁，使直壁高度增加，而是在切向應(yīng)力的作用下橫向流動(dòng)。圖4a中這種橫向流動(dòng)遠(yuǎn)大于徑向流動(dòng)，這種材料的流動(dòng)導(dǎo)致此處的變形變得復(fù)雜，使毛坯

43、展開的定量計(jì)算較困難，只能定性的估算，然后通過試驗(yàn)確定。具體做法是：將直角彎曲側(cè)壁的開放邊ac向右傾斜取邊長(zhǎng)為彎曲直壁的高度9.9mm，這是假設(shè)材料橫向流動(dòng)后a點(diǎn)流到了b點(diǎn)。ab段長(zhǎng)度的確定是假設(shè)R1mm對(duì)應(yīng)扇形部分的材料分為兩部分，一部分為寬1.37mm（按R1.5mm中性層弧長(zhǎng)，圓弧夾角為52.4º計(jì)算）的材料全部轉(zhuǎn)化為△abc部分，按面積相等原則，初步估算ab=3mm。當(dāng)然，若成形尺寸要求高的話，則ab的長(zhǎng)度要待試模后再

44、行修整，由于本課題對(duì)此要求不高，所以不必再進(jìn)行修整。</p><p>　　(2) 圖4b所示為圖2中Ⅱ處的展開尺寸簡(jiǎn)圖。該處的變形屬圓孔翻邊，對(duì)于圖中圓弧半徑為R3.5mm，翻邊高度為9.9mm的情況，翻邊成形時(shí)邊緣必然開裂，故需進(jìn)行工藝處理，降低該處的翻邊高度，改善成形性能。具體做法如下：</p><p>　　由圓孔翻邊系數(shù)公式K=d/D, 得：</p><p>

45、　　d=KD……………………………(2.5)</p><p>　　式中 d——翻邊前毛坯孔的直徑（mm）；</p><p>　　D——翻邊后孔的中性層直徑,D=(3.5+0.5)×2=8mm；</p><p>　　K——翻邊系數(shù)，取K=0.47。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.5）式，得d=KD=0.47×8=

46、3.76mm。</p><p>　　故翻邊前毛坯的半徑r=d/2=1.88mm。</p><p>　　考慮到凹模的強(qiáng)度，將R1.88mm的圓弧按60°夾角（R3.5mm處的圓弧的圓心角）用兩條直線過渡到彎曲直邊，其交線處再用半徑值為9.9mm的圓弧光滑過渡，如此便確定了其展開尺寸。</p><p>　　(3) 圖4c所示為圖2.2-1中Ⅲ處的毛坯展開簡(jiǎn)圖。

47、該處的變形屬盒形件拉深時(shí)轉(zhuǎn)角處的變形，其計(jì)算過程較為典型。即先按筒形件拉深變形計(jì)算出轉(zhuǎn)角的圓弧半徑R11.7mm，并畫出圓弧，如圖4c所示，然后過ab線段的中點(diǎn)向半徑R11.7mm的圓弧引切線，并反向延伸至彎曲邊的直線，交接處用R11.7mm的圓弧光滑過渡連接，即完成該處的毛坯展開。</p><p>　　上述毛坯展開只是初步估算，最終尺寸還要經(jīng)過試模確定。</p><p><b>

48、;　　3.3排樣和裁板</b></p><p>　　3.3.1確定排樣方式并計(jì)算材料利用率</p><p>　　計(jì)算沖裁件的面積A：充分利用AutoCAD2000計(jì)算物體質(zhì)量特性的功能，依次點(diǎn)取“工具”（Tools）菜單“查詢”（Inquiry）→“質(zhì)量特性”（Mass Properties）,得面積A=5685mm2。擬訂兩種排樣方案，如下：</p><p

49、>　　方案一：直排，且無側(cè)壓裝置。(見圖5)</p><p>　　查表2—16[3]，得最小搭邊值a=2mm，a1=1.5mm。</p><p>　　條料寬度B-△=[D+2(a1+△)+b0]…………………………(2.6)</p><p>　　式中 B——條料公稱寬度（mm）；</p><p>　　D——垂直于送料方向的工件尺寸,取

50、D=15+74.29+9.9=99.19mm；</p><p>　　a——側(cè)搭邊值（mm）；</p><p>　　b0——條料與導(dǎo)板之間的間隙，查表3—18[4]，得b0=0.2mm；</p><p>　　△ ——條料寬度的公差，查表3—18[4]得△=0.6mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.6）式得</p>&l

51、t;p>　　B-△=[D+2(a1+△)+b0]</p><p>　　=[99.19+2×（2+0.6）+0.2]=104.6mm</p><p>　　進(jìn)距h=57.5+9.9×2+1.5=78.8mm</p><p>　　∴一個(gè)進(jìn)距的材料利用率η=nA/Bh=(1×5685)/(104.6×78.8)=69.0%<

52、;/p><p><b>　　圖5排樣方案一</b></p><p>　　方案二：對(duì)排，且無側(cè)壓裝置。（見圖6）</p><p>　　查表3—17[4]，得最小搭邊值a=a1=2.5mm，D=57.5+9.9×2=77.3mm。</p><p>　　查表3—18[4]，得b0=0.1mm，△=0.5mm。</p

53、><p><b>　　圖6排樣方案二</b></p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.6）式得：</p><p>　　B-△=[D+2(a1+△)+b0]</p><p>　　=[77.3+2×（2.5+0.5）+0.1]=83.4mm</p><p>　　進(jìn)距：h=(15+74.29+9.

54、9)+(15+66.75-19+9.9)+2.5×2=176.84mm</p><p>　　∴一個(gè)進(jìn)距的材料利用率η=nA/Bh=(2×5685)/(83.4×176.84)=77.1%</p><p>　　比較上述兩方案，雖然對(duì)排比直排省料，但存在著下述問題：如果采取送一次料沖一件的方法，即用單凸模，模具結(jié)構(gòu)與直排時(shí)基本相同，模具費(fèi)用也相差不大，但在沖完一行

55、后，需要到頭沖另一行，沖另一行時(shí)，條料的剛度很差，給送料造成很大的困難。如果采取一次沖兩件的方法，即用雙凸模，則模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，模具長(zhǎng)度增大了，因而模具費(fèi)用也增加了。而直排的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且與對(duì)排相比，材料的利用率相差不多，所以決定選擇方案一，即有搭邊的直排。</p><p><b>　　3.3.2裁板</b></p><p>　　08Al厚度為1mm，由材料手冊(cè)查得

56、規(guī)格為1×850×1800</p><p>　　若采用縱裁，則每板條數(shù)n1=850÷104.6=8條，余13.2mm；</p><p>　　每條個(gè)數(shù)n2=(1800-1.5)÷78.8=22個(gè)，余64.9mm；</p><p>　　每板個(gè)數(shù)n3=n1×n2=8×22=176個(gè)。</p><

57、;p>　　若采用橫裁，則每板條數(shù)n1=1800÷104.6=17條，余21.8mm；</p><p>　　每條個(gè)數(shù)n2=（850-1.5）÷78.8=10個(gè)，余60.5mm；</p><p>　　每板個(gè)數(shù)n3=n1×n2=17×10=170個(gè)。</p><p>　　顯然，縱裁時(shí)材料利用率高，所以決定采用縱裁。</p

58、><p>　　3.4落料模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.4.1總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　該零件雖說是左、右對(duì)稱件，但展開后的形狀卻是相同的。因此落料模只需設(shè)計(jì)1副模具即可。模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向下出料式彈壓卸料結(jié)構(gòu)，沖出的零件通過凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下，見圖7。模具的上部分由上模座7、導(dǎo)套5、模柄11、凸模固定板6、凸模10、

59、卸料板15、卸料橡膠14和螺釘、銷釘組成，下部分由凹模3、下模座2、導(dǎo)柱4以及螺釘、銷釘組成。</p><p><b>　　3.4.2導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　采用模架導(dǎo)向，不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度，而且能提高模具的剛性、延長(zhǎng)模具的使用壽命、使沖裁件的質(zhì)量比較穩(wěn)定、使模具的安裝調(diào)整比較容易，因此決定采用模架作為上、下模的導(dǎo)向裝置。</p>

60、<p>　　采用壓入式模柄，固定段與上模座孔采用H7/m6過渡，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)，裝配后模柄軸線與上模座垂直度較好。</p><p><b>　　3.4.3定位裝置</b></p><p>　　條料的送進(jìn)，由兩個(gè)定位銷控制其方向，由一個(gè)鉤形擋料銷控制其進(jìn)距，這種定位零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，裝在凹模上。為此，在卸料板上與單了定位銷和鉤形擋料銷相應(yīng)的位置上加

61、工三個(gè)通孔，工作時(shí)，可使卸料板壓緊條料；為便于刃磨，在下模座上相應(yīng)的位置處也加工通孔，以便于拆擋料銷。</p><p><b>　　3.4.3卸料裝置</b></p><p>　　由于實(shí)現(xiàn)外形分離的凸模裝在上模，擬采用橡膠作為彈性元件的卸料裝置裝在上模，由卸料板、橡膠和卸料螺釘組成彈壓卸料裝置。沖程時(shí)，橡膠塊受壓縮而積蓄能量，并使卸料板產(chǎn)生壓力而起壓料作用，沖出的落料

62、件通過凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下。回程時(shí)，橡膠塊釋放能量，使卸料板產(chǎn)生反向推力而將廢料從凸模上卸下。在沖壓時(shí)，還可壓緊條料，提高沖裁質(zhì)量。</p><p>　　3.5 落料模工藝計(jì)算</p><p>　　3.5.1計(jì)算沖壓力</p><p>　　由于該模具采用下出料彈壓卸料結(jié)構(gòu)，因此壓力機(jī)在本模具的沖壓過程中，除要克服沖裁力以外，還要克服卸料力、推件力。</

63、p><p>　?。?） 沖裁力的計(jì)算</p><p>　　F=Ltбb…………………………………(2.7)</p><p>　　式中 F——沖裁力（N）；</p><p>　　L——沖裁輪廓的總長(zhǎng)度，</p><p>　　由AutoCAD“工具”→查詢→面積，查得L=327mm；</p><p>

64、　　t——板料厚度，取1mm；</p><p>　　бb——板料的抗拉強(qiáng)度，由《材料手冊(cè)》查得бb=390MPa。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.7）式，得F=Ltбb=327×1×390=127530N。</p><p>　　（2） 卸料力的計(jì)算</p><p>　　F卸=K卸F…………………………………（2.

65、8）</p><p>　　式中 F卸——卸料力（N）；</p><p>　　K卸——卸料力系數(shù)，查表2-15[3]得K卸=0.06；</p><p>　　F——沖裁力，F(xiàn)=127530N。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.8）式，得F卸=K卸F=0.06×127530=7651.8N。</p><p&g

66、t;　?。?） 推件力的計(jì)算</p><p>　　F推=nK推F…………………………………（2.9）</p><p>　　式中 F推——推件力（N）；</p><p>　　n——同時(shí)卡在凹?？變?nèi)的工件或廢料片數(shù)，n=h/t,</p><p>　　h為凹模直刃高度（取h=5mm），t為板料厚度(取t=1mm),</p><

67、p>　　∴n=h/t=5/1=5</p><p>　　K推——推件力系數(shù)，查表2-15[3]，得K推=0.05；</p><p>　　F——沖裁力，F(xiàn)=127530N。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.9）式，得F推=nK推F=5×0.05×127530=31882.5N。</p><p>　　綜上，選擇沖床

68、時(shí)的總沖壓力</p><p>　　F總=F+F卸+F推=127530+7651.8+31882.5=167064.3N。</p><p>　　初步選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25（查附錄B3[3]）。</p><p>　　3.5.2確定壓力中心</p><p>　　壓力中心是沖裁模各個(gè)沖裁力的合力作用點(diǎn)，在進(jìn)行沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)，必須使模柄中心線

69、與沖模壓力中心重合。如果二者偏移量超過允許范圍，滑塊將承受偏心載荷，在偏心彎矩的作用下，將導(dǎo)致：滑塊與導(dǎo)軌非正常磨損，影響壓力機(jī)精度和壽命；凸、模間隙不均勻，降低沖壓件質(zhì)量和加劇磨損，甚至碰撞和損壞零部件。因此，準(zhǔn)確求得壓力中心是沖裁工藝設(shè)計(jì)和沖模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　本沖壓件輪廓形狀復(fù)雜，無法直接計(jì)算其壓力中心，故采用基于AutoCAD 2004的沖模壓力中心確定方法來求其壓力中心，具體做法如下

70、：</p><p>　　第一步：用AutoCAD繪出刃口的輪廓線，選定坐標(biāo)系xoy如圖8所示，并用“快捷工具”→“修改（Modify）" →“段線合并(join)"定義為多段線；</p><p>　　第二步：用“偏移（Offset）”命令將輪廓線分別向兩側(cè)偏移極小的距離（0.05mm）,并刪除原輪廓；</p><p>　　第三步：用“繪圖（Dra

71、w）"下的“面域（Region）"分別創(chuàng)建以內(nèi)外多義線為邊界的兩個(gè)面域；</p><p>　　第四步：用“修改（Modify）"菜單下的“實(shí)體編輯”中的“差集（Subtract）"命令創(chuàng)建環(huán)形面域；</p><p>　　第五步：依次點(diǎn)取“工具（Tools）"菜單“查詢（Inquiry）"→“質(zhì)量特性（Mass Properties

72、）",點(diǎn)選面域，然后回車，屏幕上的文本窗口將顯示面域的質(zhì)心：xc=44.3401,yc=30.3640。</p><p>　　3.5.3凸、凹模刃口尺寸及制造公差</p><p>　　查表2—10[3]，得間隙值Zmin=0.10mm，Zmax=0.13mm。</p><p>　　由于本沖裁件形狀比較復(fù)雜，為了保證凸、凹模之間的間隙值，必須采用凸、凹模配合

73、加工的方法制模，現(xiàn)以凹模為基準(zhǔn)件，由于該零件的精度要求不高，外形尺寸按IT14級(jí)即可，彎曲（翻邊）高度的尺寸公差還可適當(dāng)放大，故凹模尺寸采用毛坯尺寸，凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙為0.10mm～0.13mm</p><p>　　3.6工作零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.6.1 凹模設(shè)計(jì)</p><p>　　（1） 凹模板的外形尺寸</

74、p><p>　　因?yàn)橐话隳＞撸貏e是標(biāo)準(zhǔn)模具，除去模架以外，前后左右都是對(duì)稱的，模柄中心線要通過凹模板的中心。沖裁過程中必須使沖壓力的合力作用線（壓力中心）與模柄中心線重合，使壓力機(jī)滑塊不受偏載，才能使模具平穩(wěn)工作，減小對(duì)壓力機(jī)滑塊與模具導(dǎo)向零件的磨損。 </p><p>　　為了用簡(jiǎn)單的方法滿足上述要求，提出凹模有效面積一詞。在排樣圖上沿著送料方向與垂直送料方向從

75、凹?？字g最大距離處畫一矩形l×b,稱為凹模的有效面積。由于壓力中心O不與矩形l×b的中心重合，因此要對(duì)凹模有效面積進(jìn)行修正，取O點(diǎn)沿長(zhǎng)度方向到短邊的最大距離為l′的一半，沿寬度方向到長(zhǎng)邊的最大距離為b′的一半，則l′×b′即為修正后的凹模有效面積。自矩形l′×b′向四周擴(kuò)大一個(gè)允許的凹模壁厚C值，可得凹模外形尺寸L×B，就能保證壓力中心與凹模及模柄中心線重合。</p>&

76、lt;p>　　其中，凹模壁厚C值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要，同時(shí)也要保證凹模的強(qiáng)度和剛度，查表2-17[2]，取C=36mm（見圖9）。</p><p>　　查表3-39[1]，與凹模外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)照，取L×B=200×160。</p><p>　?。?） 凹模板的厚度</p><p>　　凹模板的厚度按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算：<

77、;/p><p>　　H=Kb…………………………………(2.10)</p><p>　　式中 H——凹模厚度（mm）；</p><p>　　K——因數(shù)，查表3-21[2]，得K=0.22；</p><p>　　b ——凹?？椎淖畲髮挾?，取b=15+74.29+9.9=99.19mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（

78、2.10）式，得H=Kb=0.22×99.19=21.8mm.圓整后取H=25mm。</p><p>　　（3） 凹模型孔側(cè)壁形狀</p><p>　　采用側(cè)壁與凹模面垂直的臺(tái)階形直壁型孔，其設(shè)計(jì)參數(shù)有兩個(gè)：一是直刃口有效高度h；二是漏料孔比型孔單邊擴(kuò)大值b。刃口高度按強(qiáng)度考慮應(yīng)隨沖裁的板料厚度增加而增大，并考慮刃磨量的需要，由于板料厚度為1mm，所以取h=5mm,漏料孔比型孔單

79、邊擴(kuò)大值b,按凹模強(qiáng)度考慮取小些，為了保證落料件順利漏下又應(yīng)取大些。一般取b=0.5～1mm，由于本沖裁件形狀復(fù)雜，所以b取1mm。</p><p>　?。?） 凹模板上卸料螺釘?shù)陌惭b</p><p>　　查表3-31[1]，凹模刃口與擋料銷的最小距離C=5mm，本模具中，擋料銷的規(guī)格選用A15×8×3，送料方向搭邊值為1.5mm，擋料銷與凹模刃口的最小距離為5mm，凹

80、模強(qiáng)度有保證。</p><p>　?。?） 凹模的選材及加工</p><p>　　選用T10A制造凹模，由于凹模沖裁輪廓較復(fù)雜，故其型孔采用線切割加工，漏料孔采用化學(xué)腐蝕的方法加工，這樣可有效保證加工精度和刃口強(qiáng)度。</p><p><b>　　3.6.2凸模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用直通式凸模，便于成形磨削

81、或線切割加工，且可以先淬火后精加工，但在工作中容易松動(dòng)，甚至拔出，因此，用螺釘?shù)跹b固定凸模，在固定板上不加工固定凸模的型孔，而增加兩個(gè)銷子對(duì)凸模進(jìn)行定位，這種方法減小了凸模長(zhǎng)度，為用線切割方法在一塊坯料上同時(shí)制取凹模和凸模創(chuàng)造了有利條件，不僅節(jié)約了貴重的工具鋼原材料，也使沖裁間隙容易均勻。</p><p>　　3.7卸料元件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.7.1卸料橡膠的選用和設(shè)計(jì)<

82、/p><p>　　橡膠塊作為彈性元件，具有承受負(fù)荷比彈簧大、安全及安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)，且此落料模的工作行程較小，所以選擇橡膠塊作為彈壓卸料裝置的彈性元件。</p><p>　　選用硬度為邵氏70～80A的聚氨酯橡膠，其性能比合成橡膠優(yōu)異，不僅可獲得較大的壓力，而且可延長(zhǎng)其使用壽命。</p><p>　?。?） 橡膠塊高度的確定</p><p>　

83、　為了使橡膠塊不因多次反復(fù)壓縮而損壞其彈性，按下式限定其極限壓縮量hj:</p><p>　　hj=εjH…………………………（2.11）</p><p>　　式中 H——橡膠塊自由狀態(tài)下的高度（mm）；</p><p>　　εj——橡膠塊極限壓縮率（%），對(duì)于硬度為邵氏70～80A的聚氨酯橡</p><p>　　膠，則應(yīng)取εj≤35%。&

84、lt;/p><p>　　為了使橡膠塊具有一定的預(yù)壓力，供卸料之用，必須使其在非工作行程就具有一定的預(yù)壓縮量hy:</p><p>　　hy=εyH…………………………(2.12)</p><p>　　式中 εy——橡膠塊預(yù)壓縮率（%），對(duì)于聚氨酯橡膠，εy=10%。</p><p>　?。?.11）式減去（2.12）式得橡膠塊高度H的計(jì)算公式：

85、</p><p>　　H=（hj-hy）/(εj-εy)=hg/(εj-εy)(mm) ………………(2.13)</p><p>　　式中 hg——橡膠塊工作壓縮量，對(duì)于卸料橡膠塊，hg為彈壓卸料板的行程，一般取hg=t+1+修磨量，t為板料厚度，取1mm，修磨量取5mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.13）式，得：</p><p&

86、gt;　　H=（hj-hy）/(εj-εy)=hg/(εj-εy)=（1+1+5）/（0.35-0.1）=28mm</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.12）式，得hy=εyH=0.1×28=2.8mm。</p><p>　　∴橡膠塊的裝配高度H0=28-2.8=25.2mm,取25mm。</p><p>　?。?） 橡膠塊截面尺寸的計(jì)算</p&

87、gt;<p>　　考慮模具結(jié)構(gòu)，決定用6個(gè)厚壁筒形的聚氨酯彈性體，則每個(gè)彈性體的預(yù)壓力Fy=7651.8/6=1275.3N。</p><p>　　考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預(yù)壓縮率εy=10%。并由表2—27[2]查得單位壓力Fq=1.1Mpa</p><p>　　A=Fy/Fq…………………………（2.14）</p><p>　　式中 A——

88、橡膠塊截面面積（mm2）</p><p>　　Fy——每個(gè)彈性體的預(yù)壓力；</p><p><b>　　Fq——單位壓力。</b></p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.14）式，得 A=Fy/Fq=1275.3/1.1≈1159.4 mm2取1159 mm2。</p><p>　　選用直徑為8mm的卸料螺釘，選取彈性

89、體穿卸料螺釘孔的直徑d=Ф8.5mm。則彈性體的外徑D可按下式求得： </p><p>　　由 л（D2-d2）/4=A</p><p>　　得 ………………………（2.15）</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.15）式，得：</p><p>　　=≈39.35，取40mm。</p><p>　　

90、（3） 橡膠塊高度的校核</p><p>　　校核條件：0.5≤H/D≤1.5，將數(shù)據(jù)代入，得H/D=28/40=0.7，滿足校核條件。</p><p>　　3.7.2卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)</p><p>　　采用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘（GB2867.6—81），在上模座上加工通孔，容易保證卸料板與模座平行。</p><p>　　卸料螺釘長(zhǎng)度L按下式

91、計(jì)算：</p><p>　　L=h1+H0………………………（2.16）</p><p>　　式中 h1——固定板厚度（mm）;</p><p>　　H0——預(yù)壓后彈性元件的高度（mm）。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.16）式，得L=h1+H0=20+25=45mm。</p><p>　　注意：凸模經(jīng)刃磨

92、后，在重新安裝彈性元件時(shí)，在螺釘頭部應(yīng)加墊圈，其厚度為刃磨量，以免預(yù)壓后過大損害壓力機(jī)。</p><p>　　3.8設(shè)計(jì)其它零件并校核壓力機(jī)</p><p>　　3.8.1其它零件的設(shè)計(jì)及選用</p><p>　　墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作，由于本模具的模座采用鋼板制造，且凸模截面面積不太小，故省去

93、墊板。</p><p>　　根據(jù)凹模的最大外形輪廓尺寸L×B=200×160，從表3—39[1]中選?。和鼓９潭ò搴穸?0mm, 外形尺寸與凹模板相同；卸料板厚度16mm，外形與中間型孔的形狀和尺寸與凹模相同。</p><p>　　凸模的自由長(zhǎng)度為L(zhǎng)=（25+16+1+1+5）mm=48mm.其中，凸模進(jìn)入凹模的深度為1mm，凸模的修磨量為5mm。</p>

94、<p>　　根據(jù)凹模的外形尺寸，選擇模架： 本模具選用適合單個(gè)毛坯沖裁的中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)鋼板模架，這種模架的導(dǎo)柱分布在矩形凹模對(duì)稱中心線上，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜，且兩導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。</p><p>　　上模座L/mm×B/mm×H/mm=200×160×40</p><p>　　下模

95、座L/mm×B/mm×H/mm=200×160×50 </p><p>　　導(dǎo)柱d/mm×L/mm=30×150（左）、32×150（右）</p><p>　　導(dǎo)柱d/mm×L/mm×D/mm=30×100×38（左）、32×100×38（右）</p>

96、;<p>　　為了保證使用中的安全性與可靠性，應(yīng)注意：當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面留10～15mm的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面留2～5mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面留不小于3mm的距離，同時(shí)，上模座開橫槽，以便排氣。</p><p>　　3.8.2校核壓力機(jī)</p><p>　　模具的閉合高度為H閉合=（40+20+25+16+1+25+50）mm=1

97、77mm，下模座的外形尺寸為355mm×160mm。查附錄B3[3]得：J23-25壓力機(jī)的最大閉合高度為270mm，最小閉合高度為215mm,模具的閉合高度小于沖床的最小閉合高度，所以要采用墊板,</p><p>　　有： H最大-H1-5≥H?！軭最小-H1+10</p><p>　　式中H1——墊板厚度（mm）</p><p>　　代入數(shù)據(jù)：270-

98、50-5≥177≥215-50+10</p><p>　　工作臺(tái)尺寸（370mm×560mm）≥下模座的外形尺寸（355mm×160mm）</p><p>　　且工作臺(tái)孔為Ф180mm，不會(huì)妨礙漏料。所以，確定采用J23—25型壓力機(jī)作為沖壓設(shè)備。</p><p>　　第四章 雙向彎曲（翻邊）成形模設(shè)計(jì)</p><p>　

99、　4.1成形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1.1總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖10封閉板雙向彎曲成形模</p><p>　　封閉板雙向彎曲（翻邊）成形模的結(jié)構(gòu)見圖10，該模具分上下兩部分，上部為常規(guī)的沖模結(jié)構(gòu)形式，下部通過支承板將下模固定在底座上。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)為：①上部設(shè)計(jì)可不考慮壓力機(jī)的閉合高度，使模具結(jié)構(gòu)緊湊、

100、靈活；②適當(dāng)設(shè)計(jì)支承板的高度和底座的固定槽，控制模具的閉合高度在壓力機(jī)的閉合高度范圍內(nèi)，使得模具安裝時(shí)不用墊鐵和壓板等，可直接用螺釘固定，模具安裝快捷、安全、方便。</p><p><b>　　4.1.2工作原理</b></p><p>　　沖件在模具上采用外形定位，一次沖壓動(dòng)作能完成雙向彎曲（翻邊）成形，且同時(shí)完成左、右封閉板的成形。在導(dǎo)柱上設(shè)置了限位圈13，能快速

101、調(diào)整模具的閉合高度。另外頂料板17兼有部分凹模的作用，翻邊凸模14兼起壓料板的作用。由于零件的特殊性，其成形過程存在著雙向彎曲（翻邊），為保證成形的可靠，要求成形動(dòng)作按設(shè)計(jì)意圖順序動(dòng)作，其下部彈簧21的彈力要大于上部彈簧彈力與中間15mm邊長(zhǎng)彎曲成形力之和。模具的 工作過程為：上模隨壓力機(jī)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，首先翻邊凸模14壓住坯料，此時(shí)，頂料板17與凹模上平面平齊。上模繼續(xù)下行，壓縮彈簧6，在彎曲凸模15與頂料板上彎曲凹模槽作用下完成邊長(zhǎng)1

102、5mm的向下彎曲。當(dāng)翻邊凸模上平面碰到凸模固定板11后，再開始?jí)嚎s彈簧21，在翻邊凸模14與凹模16的作用下完成向上的彎曲（翻邊）成形。沖壓成形后，上?；爻蹋陧斄习?7的作用下，將沖件頂出凹模，完成一個(gè)沖壓過程。為使零件彎曲圓角成形清晰，上模需下行至頂料板的下平面碰到下模板，起到校正彎曲的作用。</p><p>　　4.2 成型模工藝計(jì)算</p><p>　　4.2.1彎曲力的計(jì)算&l

103、t;/p><p>　　（1）邊長(zhǎng)15mm的彎曲力的計(jì)算</p><p>　　F1=0.6KBt2бb/(R+t)……………………(2.17)</p><p>　　式中 F1——自由彎曲力（沖壓行程結(jié)束，尚未進(jìn)行校正彎曲時(shí)的壓力）（N）；</p><p>　　B——彎曲件寬度（mm），取57.5-2-2=53.5mm；</p>&l

104、t;p>　　t——彎曲件材料厚度（mm），取1mm；</p><p>　　R——彎曲內(nèi)半徑（mm），取1.5mm；</p><p>　　бb——材料抗拉強(qiáng)度（Mpa），取390Mpa；</p><p>　　K——安全因數(shù)，一般取K=1.3。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.17）式,得：</p><p>

105、　　F1=0.6KBt2бb/(R+t)</p><p>　　=0.6×1.3×53.5×12×390/（1.5+1）</p><p><b>　　=6509.88N</b></p><p>　　同時(shí)彎曲左、右兩對(duì)稱件的彎曲合力F=2F1cos37º=2×6509.88×co

106、s37º=10398N,見圖（11）。</p><p>　　F2=qA……………………(2.18)</p><p>　　式中 F2——校正力（N）；</p><p>　　q——單位校正力，查表3-3[3]，取</p><p><b>　　q=15MPa；</b></p><p>　　A

107、——工件被校正部分的投影面積（mm2），</p><p>　　A=53.5×15×Sin16º≈221.19mm。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.18）式，得F2=qA=15×221.19=3317.85N。</p><p>　　F3=(0.3～0.8)F……………………(2.19)</p><p

108、>　　式中 F3——壓料力（N）；</p><p>　　F——自由彎曲力（N），取10398N。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.19）式，得：</p><p>　　F3=(0.3～0.8)F </p><p>　　=(0.3～0.8)×10398=3119.4～8318.4，取8318.4N。</p>

109、<p>　　（2） 10mm的直角彎曲力的計(jì)算</p><p>　　高10mm的彎曲（翻邊）成形力按彎曲L形件的彎曲力公式計(jì)算，如下：FL=（0.65～0.8）Bt2бb /(R+t) ……………………（2.20）</p><p>　　式中 B——彎曲線長(zhǎng)度，</p><p>　　由AutoCAD的“工具”→“查詢”，得B=184.12mm；</

110、p><p>　　t——板料厚度，取1mm。</p><p>　　бb——材料抗拉強(qiáng)度，取390MPa；</p><p>　　R——彎曲內(nèi)半徑（mm），取1.5mm；</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.20）式，得：</p><p>　　FL=（0.65～0.8）Bt2бb /(R+t)</p><

111、p>　　=（0.65～0.8）×（184.12×12×390）/（1.5+1）</p><p>　　=18669.8～22978.2，取22978.2N。</p><p>　　F總=F+F2+F3+FL=10398+3317.85+8318.4+22978.2=45012.45N。</p><p>　　根據(jù)總沖壓力初步選擇J23-

112、6.3壓力機(jī)（查附錄B3[3]）。</p><p>　　4.2.2回彈量的確定</p><p>　　由于R=1.5mm，t=1mm,R<(5～8)t,所以工件的彎曲半徑變化不大，只需考慮角度回彈，又由于采用施加校正力的方法消除回彈，所以回彈量很小，能滿足工件要求，不需作回彈計(jì)算。</p><p>　　4.2.3 計(jì)算壓力中心</p><p&

113、gt;　　由于零件左、右對(duì)稱，其壓力中心一定在對(duì)稱軸Y上，故Xc=0,采用基于</p><p>　　AutoCAD2000的沖模壓力中心確定方法，（具體作法見沖裁模壓力中心的計(jì)算），得Yc=-30.5mm。見</p><p><b>　　圖12。</b></p><p>　　4.2.4工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　

114、?。?） 凸、凹模的圓角半徑</p><p>　　彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t=1.5/1=1.5較小，故彎曲（翻邊）凸模圓角半徑rp取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑1.5mm。</p><p>　　凹模圓角半徑不能太小，以免增加彎曲力，擦傷工作表面，按材料厚度來選?。?lt;/p><p>　　當(dāng)t≤2mm時(shí)，rd=(3～6)t……………………（2.21）</p>&l

115、t;p>　　式中 t——材料厚度，取1mm；</p><p>　　rd——凹模圓角半徑（mm）。</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入（2.21）式，取 rd=3×1=3mm。</p><p><b>　?。?） 凹模深度</b></p><p>　　凹模的工作深度決定板料的進(jìn)模深度。凹模深度過大，不僅增加模

116、具鋼的消耗，而且將增大壓力機(jī)的工作行程，使最大彎曲力提前出現(xiàn)，對(duì)壓力機(jī)很不利。凹模深度過小，可能造成彎曲件直邊不平直，降低其尺寸精度。因此，凹模深度要適當(dāng)。查表3—17[2]，得凹模深度增加值△L=3mm。</p><p>　?。?） 凸、凹模之間的間隙</p><p>　　Z=t+ct……………………（2.22）</p><p>　　式中 Z——凸、凹模之間的間

117、隙（mm）；</p><p>　　t——板料厚度，取1mm；</p><p>　　c——間隙系數(shù)，查表3—18[2]，得c=0.1。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入（2.22）式，得Z=t+ct=1+0.1×1=1.1mm。</p><p>　　彎曲凸模與頂料板之間的間隙可適當(dāng)取大一些（≥1.1mm），以防止頂料板的彎曲變形或斷

118、裂，故取1.15mm。</p><p>　　翻邊凸模與凹模之間的間隙則應(yīng)取小些，取1.1mm,以提高沖件彎曲（翻邊）的成形質(zhì)量。</p><p>　　4.3關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.3.1凹模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模用整體結(jié)構(gòu)，這樣可極大地提高凹模的剛性，防止沖壓時(shí)的變形，提高沖件的質(zhì)