畢業(yè)設(shè)計---托板零件沖壓工藝及模具設(shè)計

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的基礎(chǔ)性工藝裝備,被廣泛用于制造業(yè)的各個領(lǐng)域。模具生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗是其他加工制造方法所不能比擬的。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通訊、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都要靠模具成形，隨著近幾年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越迫

2、切，精度要求也越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。模具技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)，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>　　目前，國內(nèi)外模具工業(yè)迅猛發(fā)展，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。而我國的模具工業(yè)起步晚，底子薄，但是我國模具工業(yè)作為一個獨(dú)立、新型的工業(yè)，正處于其自身的飛速發(fā)展階段，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一，其發(fā)展前景是十分廣闊的。社會主義經(jīng)濟(jì)體制

3、的一基本原則就是一切的改變都是根據(jù)市場的需要來定，市場的需要就是我們所隨之改變的?，F(xiàn)代工業(yè)需要的高精度、高效率的模具產(chǎn)品。而板料沖壓加工具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、尺寸精度好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化等優(yōu)點(diǎn)，使其在模具制造業(yè)中占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代工業(yè)需要先進(jìn)的模具設(shè)備，更需要大批掌握模具技術(shù)的專業(yè)人才。 </p>

4、<p>　　我校的材料與工程系在畢業(yè)設(shè)計的環(huán)節(jié)開設(shè)了模具設(shè)計方面的課題供學(xué)生選擇，旨在加強(qiáng)學(xué)生對模具行業(yè)以及對模具制造全過程的一個了解跟認(rèn)識。作為一名大四機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生來說，選擇模具作為畢業(yè)設(shè)計的課題，是一個很好鍛煉的機(jī)會，它將我四年所學(xué)的一些基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程更加綜合的運(yùn)用，更是為我提供了一個良好的平臺，為我將來走進(jìn)工廠打下了一個良好的開局。</p><p>　　本論文闡述的是托板的

5、落料沖孔復(fù)合模及彎曲模設(shè)計。復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上完成兩種或兩種以上的沖壓工序，其機(jī)構(gòu)形式分為正裝和倒裝兩種。而此次的托板的落料沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式采用的是倒裝結(jié)構(gòu)，凹模安裝在模具上模座，而增加了一個凸凹模安裝在模具的下模座上。這樣，倒裝復(fù)合模廢料清理無須二次清理，生產(chǎn)效率較高，操作方便安全。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，沖壓件的精度高，適合大批量的生產(chǎn)，符合此次設(shè)計的基本技術(shù)要求。但復(fù)合模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造時相對困難

6、。彎曲模的設(shè)計過程與復(fù)合模的設(shè)計大致相同，但彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計較復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計更為簡單些。彎曲過程是對復(fù)合模沖裁后的落料件進(jìn)行彎曲，而且彎曲后的彎曲件是最后所需要的標(biāo)準(zhǔn)零件，故在設(shè)計的時候我們需要對其精度進(jìn)行必要的控制，以達(dá)到零件所需達(dá)到的要求。 根據(jù)模具的特點(diǎn)，此次托板復(fù)合模具設(shè)計中主要是對凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸計算，其中主要是對各自工作部分的尺寸設(shè)計及其標(biāo)準(zhǔn)的選用，用以保證托板的精度和質(zhì)量要求。而彎曲模具設(shè)計中主要

7、是對凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、彎曲半徑計算和工作部分尺寸的設(shè)計，由于模具許多零件大多已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如模架、</p><p>　　由于本人水平有限，加之初次接觸模具方面的設(shè)計，故在設(shè)計中不免存在不少紕漏及錯誤之處，敬請評閱老師批評指正。</p><p>　　2 托板落料沖孔復(fù)合模設(shè)計</p><p>　　沖裁是利用模具使板料在凸、凹模刃口剪切作用下，沿一定輪廓形狀分離的一

8、種沖壓工序。從廣義上說，沖裁是分離工序的總稱，它包括落料、沖孔、切斷、修邊等多種工序，其中用的最多的是落料和沖孔。從板料上沖下所需的零件（或毛坯）稱為落料；在工件上沖出所需形狀的孔稱為沖孔。</p><p>　　此次設(shè)計采用的是落料沖孔復(fù)合模，這種模具能在壓力機(jī)的一次行程中，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓出的工件精度較高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形的相對位置重復(fù)性好，表面較為平直。</p><

9、p>　　2.1托板沖裁工藝性分析</p><p>　　本設(shè)計是托板落料沖孔復(fù)合模及彎曲模，托板零件簡圖如圖2－1所示。</p><p>　　圖 2-1 托板零件圖</p><p>　　設(shè)計使用的數(shù)據(jù)及設(shè)計技術(shù)要求如下：</p><p><b>　　生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量；</b></p><p

10、><b>　　材料：08F；</b></p><p>　　材料厚度：1.5mm；</p><p>　　零件制造精度：IT10。</p><p>　　沖壓之前應(yīng)對沖裁件進(jìn)行必要的工藝性分析。所謂沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求，是否符合沖裁加工的要求。良好的沖裁工藝性可以保證材料消耗少、

11、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，沖裁件的工藝性是否好，對沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)效率及沖裁模的使用壽命均有影響。沖裁件的工藝性主要包括結(jié)構(gòu)工藝性和尺寸精度，以下就對這兩方面加以分析說明。</p><p>　　2.1.1托板的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p><b>　　1）托板的外形</b></p><p>　　沖裁

12、件的外形應(yīng)盡可能的簡單、對稱、規(guī)則，或由簡單的幾何圖形組成的外形，避免有過長的懸臂或狹槽，若有的話，則懸臂或狹槽的寬度應(yīng)滿足：寬度b≥1.5t，并且沖孔的尺寸不能太小。由托板的零件圖2-1可得知，托板的外形滿足工藝性要求。</p><p>　　2）托板的孔間距和孔邊距</p><p>　　沖裁件的孔間距和孔邊距不能太小，否則將影響模具強(qiáng)度和零件質(zhì)量。一般，取孔間距b≥1.5t，孔邊距b1≥

13、t。由托板的零件圖2-1得知，孔間距有兩個：77mm和30mm，孔邊距有兩個：25mm和15mm，均滿足工藝性要求。</p><p>　　2.1.2 托板的尺寸精度</p><p>　　普通沖裁件內(nèi)外形尺寸的經(jīng)濟(jì)精度等級一般不高于IT11，落料件的公差等級最好低于IT10，沖孔件比落料件高一級，最好低于IT9。普通沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差、孔中心距公差、孔中心與邊緣尺寸公差見表2－1、表2

14、－2、表2－3。</p><p>　　表2-1 沖裁件內(nèi)外形能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度</p><p>　　表2－2 兩孔中心距公差(mm)</p><p>　　表2－3 沖裁件孔中心與邊緣尺寸公差(mm)</p><p>　　根據(jù)上述的表格數(shù)據(jù)與零件圖2－1上的尺寸及尺寸精度要求相比較可以得知，托板的尺寸精度滿足沖裁的工藝性要求。</p&g

15、t;<p><b>　　2.2托板沖裁間隙</b></p><p>　　沖裁模凸模和凹模刃口之間的間隙稱為沖裁間隙，單面用間隙用C表示，雙面間隙用Z表示。如無特殊說明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。</p><p>　　沖裁間隙的數(shù)值等于凸、凹模刃口尺寸的差值，如圖2－2所示，即</p><p>　　Z＝D凹－D凸

16、 （2－1）</p><p>　　式中：Z ——沖裁間隙（mm）； </p><p>　　D凹——沖裁模凹模直徑尺寸（mm）</p><p>　　D凸——沖裁模凹模直徑尺寸（mm）。</p><p>

17、;　　圖2－2 沖裁間隙</p><p>　　2.2.1沖裁間隙對沖裁工藝的影響</p><p>　　沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中一個很重要的工藝參數(shù)。間隙的大小不僅對沖裁斷面質(zhì)量及尺寸精度有很重要影響，而且還對沖裁工藝力、模具壽命等也有極大的影響。</p><p>　　1）對沖裁斷面質(zhì)量的影響</p><p>　　間隙過小時，上

18、、下裂紋不能相遇重合，板料將被第二次剪切，斷面產(chǎn)生兩個光亮帶，并造成夾層，毛刺被拉長。</p><p>　　間隙合理時，上、下表面產(chǎn)生的初始裂紋相重合，光亮帶較大，塌角帶、斷裂帶、毛刺區(qū)都較小，錐度也較小。</p><p>　　間隙過大時，上、下裂紋仍不能相遇重合，因應(yīng)力狀態(tài)中的拉應(yīng)力增大，材料容易產(chǎn)生裂紋，使塑性變形較早結(jié)束。所以光亮帶變窄，毛刺相對較大，錐度也較大。</p>

19、<p>　　2）對沖裁件的尺寸精度的影響</p><p>　　所謂沖裁件的尺寸精度是指沖裁件實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，它由兩方面組成：一是沖裁件相對凸、凹模尺寸的偏差；另一個是模具的制造偏差。所以說沖裁間隙的選取對沖裁件的尺寸精度的影響是相當(dāng)?shù)拇蟆?lt;/p><p>　　當(dāng)間隙過小時，板料在沖裁過程中除受剪切作用外還受到較大的擠壓作用，這樣由于沖裁后的材料回彈的影響，使得沖裁件

20、的尺寸向?qū)嶓w的反方向脹大，即落料件的尺寸將會小于凹模的尺寸，沖孔件的的尺寸將會小于凸模的尺寸，這樣使得需要的零件的尺寸達(dá)不到要求，造成零件的報廢。</p><p>　　當(dāng)間隙適當(dāng)時，沖裁過程中板料的變形區(qū)受到比較純的剪切作用下被分離，使得落料件的尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的尺寸等于凸模尺寸，保證了零件的尺寸精度要求。</p><p>　　當(dāng)間隙過大時，則板料在沖裁過程中除受剪切作用外還產(chǎn)生較

21、大的拉伸與彎曲變形，這樣沖裁后由于材料回彈的影響，將使得沖裁件的尺寸向?qū)嶓w方向收縮，即落料件的尺寸將會小于凹模的尺寸，而沖孔件的尺寸將會大于凸模的尺寸。</p><p>　　3）對沖裁工藝力的影響</p><p>　　間隙愈小，沖裁變形區(qū)的壓應(yīng)力越大，拉應(yīng)力越小，材料變形抗力大，沖裁力越大；反之，沖裁力減小但不明顯。間隙對卸料力、推件力、頂件力的影響很顯著，隨著間隙的增大，從凸模上卸料和從

22、凹模中頂出工件都很省力，這些力都明顯降低。</p><p>　　4）對模具壽命的影響</p><p>　　沖裁時，凸、凹模上受到被沖材料的反作用力，由于材料與模具實(shí)際接觸面積很小，故接觸面上的單位壓力極高。在高壓的作用下，加上材料的塑性流動和滑動，刃口的端面和側(cè)面就會發(fā)生磨損。若間隙過小，則摩擦越嚴(yán)重，模具壽命越短。而較大的間隙，不僅可以減小磨損，也可以緩解間隙不均勻的影響。從而提高模具的

23、壽命。</p><p>　　2.2.2 沖裁間隙的選取</p><p>　　由上述可知道：沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量、沖壓力、模具壽命等都有很大的影響，所以，并不存在一個絕對合理的間隙值，能同時滿足沖裁件斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、沖模壽命最長、沖壓力較小等各方面的要求。因此,必須根據(jù)沖裁件的情況、模具結(jié)構(gòu)、沖壓方法以及模具加工方法等因素，酌情增減間隙值，如：</p><p&

24、gt;　　1）對于尺寸精度、斷面垂直要求高的沖裁件，應(yīng)選用較小的間隙值，反之對于尺寸精度和斷面垂直度要求不高的沖裁件，應(yīng)從降低沖裁力、提高模具壽命出發(fā)，選用大間隙值；</p><p>　　2）在同樣條件下，非圓形凸、凹模刃口形狀應(yīng)比圓形的間隙要取大些。沖孔比落料的間隙要大；</p><p>　　3）凹模為斜壁刃口時的間隙值比直壁刃口間隙要??；</p><p>　　4

25、）高速沖裁時模具容易發(fā)熱，間隙應(yīng)增大；</p><p>　　由以上所述可以得知，為了獲得合格的沖裁件、較小的沖壓力和保證模具有一定的壽命，沖裁間隙有一個合理的范圍，稱為合理間隙，只要間隙取在在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的零件。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙(Zmin)，最大值稱為最大合理間隙(Zmax)。同時考慮到?jīng)_模在使用時會逐漸磨損，間隙會增大，故在設(shè)計和制造新模具時，應(yīng)采用最小合理間隙值。由表2－4可查得

26、最大、最小間隙值。</p><p>　　表2－4 沖裁模刃口始用間隙</p><p>　　由上表可查得：托板的沖裁間隙可取Z＝Zmin＝0.15mm。</p><p>　　2.3 托板凸、凹模刃口尺寸及制造公差的計算</p><p>　　在沖裁過程中，凸、凹模刃口部分尺寸及制造公差將直接影響沖裁件的尺寸精度，同時，模具的合理間隙值也是靠凸

27、、凹模刃口尺寸及其公差來實(shí)現(xiàn)和保證的。因此，正確確定沖裁模凸、凹模刃口的尺寸及制造公差是相當(dāng)重要的。</p><p>　　2.3.1 凸、凹模刃口尺寸及制造公差計算的原則</p><p>　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，由于凸、凹模刃口間隙的存在，落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的尺寸接近于凹模刃口的尺寸，沖孔件的尺寸接近于凸模刃口的尺寸。所以，計算凸 、凹模刃口尺寸及制造公差時應(yīng)遵循的原則如下：

28、</p><p>　　1）落料時，落料件的尺寸取決于凹模尺寸；沖孔時，孔的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。</p><p>　　2）在設(shè)計凸、凹模刃口尺寸時，考慮到?jīng)_裁時凸、凹模的磨損，故在設(shè)計落料模時，凹模公稱尺寸取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模公稱尺寸取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣

29、，在凸模、凹模受到一定磨損時仍沖出合格零件。</p><p>　　3）在確定模具刃口制造公差時，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高3～4級。</p><p>　　4）沖裁模刃口尺寸均按“入體”原則標(biāo)注，即凹模刃口尺寸偏差標(biāo)注正值，凸模刃口尺寸偏差標(biāo)注負(fù)值，而對孔心距以及不隨刃口磨損而變的尺寸，取為雙向偏差。</p><p>

30、;　　2.3.2 凸、凹模刃口尺寸及制造公差的計算方法</p><p>　　根據(jù)上述基本原則，可以確定凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差。由于模具加工和測量方法的不同，凸模與凹模刃口尺寸及制造公差的計算方法，可分為兩種：凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。</p><p>　　1）凸模與凹模分開加工</p><p>　　分開加工是指凸模與凹模分別按照各自的圖紙單獨(dú)加

31、工，模具間隙靠加工出的尺寸保證。采用凸模與凹模分開加工這種方法，要分別計算和標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證間隙值，應(yīng)滿足式2－2條件。</p><p>　　δ凸 +δ凹 ≤ Zmax－Zmin （2－2）</p><p>　　式中：δ凸—— 凸模的制造公差，其值見表2－5；</p><p>　　δ凹—— 凹模的

32、制造公差，其值見表2－5。</p><p>　　表2－5 規(guī)則形狀沖裁時凸模、凹模的制造公差</p><p>　　下面就沖孔和落料兩種情況加以分析討論。</p><p><b>　?。?）沖孔</b></p><p>　　根據(jù)刃口尺寸計算原則，沖孔時應(yīng)首先確定凸模刃口尺寸。由于基準(zhǔn)件凸模的刃口尺寸在磨損后會減小，因此應(yīng)

33、使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大極限尺寸，在增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模的制造取負(fù)偏差，凹模取正偏差。設(shè)工件孔的尺寸為D，其計算公式為：</p><p>　　d凸 = (d﹢xΔ) （2－3）</p><p>　　d凹 = (d凸﹢Zmin)

34、 （2－4）</p><p>　　式中 d凸、d凹 ——沖孔凸、凹模基本尺寸（mm）；</p><p>　　Δ——工件制造公差（mm)；</p><p>　　x ——磨損系數(shù)，其值可查表2－6。</p><p>　　表2－6 磨損系數(shù)x</p><p><b>　　（2）落料</b>

35、;</p><p>　　根據(jù)刃口尺寸計算原則，落料時應(yīng)首先確定凹模刃口尺寸。由于基準(zhǔn)件凹模的刃口尺寸在磨損后會增大，因此應(yīng)使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值Zmin。仍然是凸模取負(fù)偏差，凹模取正偏差。設(shè)工件尺寸為D，其計算式如下：</p><p>　　D凹=（D－x△） （

36、2－5） </p><p>　　D凸=（D凹－Zmin） （2－6）</p><p>　　式中：D凹、D凸——落料凹、凸?；境叽?mm)。</p><p>　　2）凸模與凹模配合加工</p><p>　　對于形狀復(fù)雜或材料薄的零件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是

37、先加工好其中的一件(凸模或凹模)作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種加工方法的特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）模具間隙是在配制中保證的，因此不需要校核δ凸 + δ凹 ≤ Zmax－Zmin，所以加工基準(zhǔn)件可以適當(dāng)放寬公差，使其加工容易。</p><p>　?。?）尺寸標(biāo)注簡單，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅需要標(biāo)注基本尺寸并注明配合所留間

38、隙值。</p><p>　　目前一般工廠大多采用這種方法，但用此方法的缺點(diǎn)是制造的凸、凹模是不能互換的。</p><p>　　由于復(fù)雜工件形狀，各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模與凹模磨損情況也不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸需要按不同方法計算。如圖2－3Ⅰ為一落料件，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類：</p><p>　　第一類是凹模磨損后增大的尺寸（圖中A類尺寸）；&

39、lt;/p><p>　　第二類是凹模磨損后減小的尺寸（圖中B類尺寸）；</p><p>　　第三類是凹模磨損后沒有增減的尺寸（圖中C類尺寸）。</p><p>　　同理，對于圖2－3Ⅱ的沖孔件，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，可根據(jù)凸模的磨損情況，按圖示方法將尺寸分為A、B、C三類。當(dāng)凸模磨損后，其尺寸的增減情況也是增大、減小、不變這一同樣的規(guī)律。因此，對于復(fù)雜形狀的落料件或沖孔件，

40、其模具基準(zhǔn)件的刃口尺寸均可按下式計算。</p><p>　　A類： Aj＝（Amax－x△） </p><p>　　B類： Bj＝（Bmin －x△） </p><p>　　C類： Cj＝（Cmin＋0.5△）± （2－7）</p><p>

41、　　式中： Aj 、Bj 、Cj ——基準(zhǔn)件尺寸（mm）；</p><p>　　Amax 、Bmin、 Cmin——工件極限尺寸（mm）；</p><p>　　△——工件公差（mm）。</p><p>　　Ⅰ 落料件 Ⅱ 沖孔件</p><p>　　圖2－3 落料、沖孔件的尺寸分類

42、</p><p>　　對于與基準(zhǔn)件相配合的非基準(zhǔn)件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上標(biāo)注，而是僅標(biāo)注基本尺寸，并注明其公差按基準(zhǔn)件凹?；蛲鼓５膶?shí)際尺寸配做，并保證應(yīng)留的間隙值。</p><p>　　另外，如果由于加工的需要，希望對落料件以凸模為基準(zhǔn)件，對沖孔件以凹模為基準(zhǔn)件，則模具基準(zhǔn)件的刃口尺寸可按式2－8計算：</p><p>　　A類： Aj＝（

43、Amax﹣x△﹣Zmin）</p><p>　　B類： Bj＝（Bmin＋x△＋Zmin）</p><p>　　C類： Cj＝（Cmin﹢0.5△）± （2－8）</p><p>　　下面就此次托板設(shè)計的凸、凹模刃口部分尺寸及制造公差計算如下：</p><p>　　1）沖孔凸、凹模

44、刃口部分尺寸</p><p>　　孔Ф11mm：由沖孔所得。查表2－4得最大、最小合理間隙值：</p><p>　　Zmax＝0.19 mm ，Zmin＝0.15 mm。</p><p>　　查表2－5得凸、凹模制造公差：</p><p>　　δ凸＝0.02 mm ，δ凹＝0.02 mm。</p><p>　　較

45、核：Zmax－Zmin＝0.19－0.15＝0.04 mm，δ凸－δ凹＝0.04 mm。</p><p>　　滿足Zmax－Zmin≥δ凸－δ凹條件。</p><p>　　查表2－6得磨損系數(shù)x： x＝0.75。</p><p>　　由凸、凹模刃口尺寸的計算方法，對于孔2－Ф11的凸、凹模刃口尺寸可采用凸模與凹模分開加工方法計算。</p><p&

46、gt;　　根據(jù)式（2－3）和（2－4）得：</p><p>　　d凸=（d1 + x△）＝（11＋0.75×0.07） mm</p><p><b>　?。?1.05 mm</b></p><p>　　d凹＝（d凸＋Zmin ）＝（11.05＋0.15） mm</p><p>　?。?1.20 mm </

47、p><p>　　同理，對于孔Ф9mm： </p><p>　　d凸=（d2 + x△）＝(9＋0.75×0.058) mm</p><p>　?。?.04 mm</p><p>　　d凹＝（d凸2＋Zmin ）＝(9.04+0.15) mm</p><p><b>　　=9.19 mm<

48、;/b></p><p>　　對于孔心距（30±0.12），由沖孔是獲得，故有：</p><p>　　L凹　=（Lmin + 0.5Δ）±Δ/8</p><p>　　=（29.88+0.5×0.24）±（0.24/8）</p><p>　　= 30±0.03（mm）</p>

49、<p>　　2）落料時凸、凹模刃口部分尺寸</p><p>　　由于托板落料形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：</p><p>　　根據(jù)計算原則，以凹模為基準(zhǔn)件，因凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于A類尺寸。</p><p>　　查表2－6得磨損因數(shù)x為：當(dāng) △＜0.16時，x＝1；當(dāng)0.17＜△＜0.35 時，x＝0

50、.75。</p><p>　　按式（2－7）中：Aj ＝（Amax－x△） 得： </p><p>　　60凹 ＝（60－1×0.12） mm</p><p>　　= 59.88 mm</p><p>　　50凹 ＝（50－1×0.1） mm</p><p><b>　　= 49.9

51、 mm</b></p><p>　　30凹＝（30－1×0.084） mm</p><p>　?。?9.916 mm</p><p>　　117凹 ＝（117－1×0.14） mm</p><p>　　＝116.86 mm</p><p><b>　　2.4 托板排樣

52、</b></p><p>　　排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣設(shè)計是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計工作。排樣是否合理，直接影響到材料利用率、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、沖模結(jié)構(gòu)與壽命等，所以，排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。</p><p>　　2.4.1 材料的合理利用</p><p>　　排樣的目的在于節(jié)約原材料，在保證安

53、全的情況下，盡可能的降低成本。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。一般以一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率η來表示，其計算公式如下：</p><p>　　η= ×100% （2－9）</p><p>　　式中 A ——沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）（mm2）；</p><p>　　n ——一個進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)

54、目；</p><p>　　b ——條料寬度（mm）；</p><p>　　h ——進(jìn)距（mm）。</p><p>　　也可用一張板料上總的材料利用率η總來表示，其計算公式如下：</p><p>　　η總= ×100% 　 （2－10）</p><p>　　式中 η總

55、——一張板料上沖裁件總數(shù)目；</p><p>　　L ——板料長（mm）。</p><p>　　由以上公式可得，η(η總)值越大，則材料廢料越少，材料的利用率也越高。</p><p>　　2.4.2 搭邊值的確定 </p><p>　　排樣中工件之間，以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償條料的定位誤差和保持條料

56、有一定的剛度，以保證沖出合格的工件和送料方便。搭邊還可以保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，便于送料，提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊越小越好。但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件剪切表面質(zhì)量。為了避免這一現(xiàn)象，一般可取等于材料的厚度。</p><p>　　搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：</p><p>

57、;　　1）材料的力學(xué)性能：一般來說，硬材料的搭邊值可小些，而軟材料、脆性材料的搭邊值要略大一些。</p><p>　　2）工件的形狀與尺寸：沖裁件的尺寸大或有尖突的復(fù)雜形狀時，則搭邊值要去取大一些；反之則取小一些。</p><p>　　3）材料厚度：材料較厚的工件搭邊值應(yīng)取大一些。</p><p>　　4）送料方式及擋料方式：用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以小一

58、些。</p><p>　　5）卸料方式：彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些。</p><p>　　一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。表2－7列出了沖裁時的最小搭邊值。</p><p>　　表2—7 沖裁金屬材料的搭邊值</p><p>　　因?yàn)榇舜卧O(shè)計采用的往復(fù)送料形式，故由表可查得搭邊值：沖裁時的最小搭邊值的大小為：a＝3.5，a1＝2.5

59、。</p><p>　　2.4.3 確定托板排樣方法</p><p>　　常用的沖裁件的排樣方法分為三類。</p><p><b>　　1）有廢料排樣</b></p><p>　　有廢料排樣是指沿工件全部外性沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留</p><p>　　有搭邊。這種排樣的缺點(diǎn)就是：材料

60、的利用率低。但是，有了搭邊值的存在就保證了沖裁件的質(zhì)量，提高了模具的壽命。</p><p><b>　　2）少廢料排樣</b></p><p>　　少廢料排樣是指模具只沿工件部分外行輪廓沖裁，只是局部有搭邊的存在，這樣一來就提高了材料的利用率。</p><p><b>　　3）無廢料排樣</b></p>&l

61、t;p>　　無廢料排樣是指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。</p><p>　　少、無廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量較差，模具的壽命不高。但這類排樣可以節(jié)省材料，還具有簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。并且，工件必須具備一定的形狀特征才能采用少、無廢料排樣。</p><p>　　上述的三類排樣方法，按工件的外行特征又可分為直

62、排法、斜排樣、對排法、混合排、多行排、裁搭邊法等形式。根據(jù)零件的對稱性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此設(shè)計的排樣圖采用直對排有廢料排除，其排樣圖如圖2－4所示。</p><p><b>　　圖2－4 排樣圖</b></p><p>　　2.4.4 毛坯的展開尺寸</p><p>　　由托板零件可得展開圖見圖2－5，毛坯的展開尺寸按彎曲件展開來算。中性層半徑的計算公

63、式為：</p><p>　　r = R + Kt 　　　　　　　　?。?－11） </p><p>　　式中：r——中性層半徑；</p><p>　　R——彎曲內(nèi)半徑，R=1.5mm；</p><p>　　K——中性層位置因素，由表2－8查得；</p><p

64、>　　t——材料厚度，t=1.5。</p><p>　　圖2－5 毛坯的展開圖</p><p>　　則中性層半徑： r=1.5+1.5×0.31=1.97mm</p><p>　　中性層長度： l=（лrα）/180º=3.09mm</p><p>　　于是，托板的展開長度為：</p>

65、<p>　　L=（80－1.5－1.5）＋（40－1.5－1.5）＋3.09</p><p>　　=117.09≈117mm</p><p>　　表2—8 中性層位置因素K與R/ t比值的關(guān)系</p><p>　　2.4.5 條料寬度的確定</p><p>　　在排樣方式和查得的最小搭邊值之后，根據(jù)條零件的排樣方法和展開長度就可以確

66、定條料的寬度，進(jìn)而可以確定導(dǎo)料板間間距。條料的寬度要保證沖裁時沖件周邊有足夠的搭邊值，導(dǎo)板見距應(yīng)使條料能在沖裁時順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與條料之間在一定的間隙。</p><p>　　由排樣圖2-4中，我們可以得到條料的寬度和送進(jìn)步距如下：</p><p>　　條料寬度：b =50×2＋67＋3.5×2＋2.5 (mm) = 174.5 (mm) ；</p>

67、<p>　　送進(jìn)步距：h=60＋2×5 (mm) =70 (mm)。</p><p>　　2.5 復(fù)合模凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　2.5.1 凸模</b></p><p>　　1）凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法</p><p>　　由于沖件的形狀和尺寸不同，所以凸模按結(jié)構(gòu)

68、分有：整體式、護(hù)套式和鑲拼式；按截面形狀分有：圓形凸模結(jié)構(gòu)和非圓形結(jié)構(gòu)凸模。不管凸模的結(jié)構(gòu)形狀如何，其基本結(jié)構(gòu)均由兩部分組成：一是工作部分，用以成形沖件；二是安裝部分，用來使凸模正確地固定在模座上。</p><p>　　凸模的固定方法有臺肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定等。本次設(shè)計選用的凸模結(jié)構(gòu)是整體式圓形凸模。為保證強(qiáng)度、剛度及便于加工與裝備，凸模結(jié)構(gòu)常做成圓滑過渡的階梯形，前段直徑為d的部分是

69、具有鋒利刃口的工作部分，中間直徑為D的部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6或H7/n6配合。</p><p>　　圓形凸模已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其固定方式見圖2－6。此次設(shè)計采用的是圓形凸模B型，其其結(jié)構(gòu)形式見凸模零件圖FH－01－01和圖FH－01－02。</p><p>　　圖2－6　　凸模固定形式</p><p><b>　　2）凸模的長度</b>

70、;</p><p>　　對采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模的長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定。采用固定卸料板的沖裁模，基本結(jié)構(gòu)如圖所示。凸模的長度按下示計算。</p><p>　　L＝t1＋t2＋t3＋l　　　　　　　　　　　　(2－12)</p><p>　　式中，t1——凸模固定板的厚度（mm）；</p><p>　　t2——卸料板的厚度（mm

71、）；</p><p><b>　　t3——導(dǎo)尺厚度；</b></p><p>　　l——附加厚度，包括：凸模進(jìn)入凹模的深度：總修磨量6～12mm；凸模固定板與卸料板之間的安全距離L1=15～20mm。</p><p>　　此次設(shè)計采用的是彈性卸料裝置，故其凸模長度根據(jù)凹模厚度、凸模固定板厚度和模具的總體設(shè)計要求確定，尺寸見零件圖。</p&

72、gt;<p><b>　　3）凸模強(qiáng)度的校核</b></p><p>　　在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度校核。但是對于</p><p>　　對于特別細(xì)長的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校</p><p>　　核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。此次設(shè)計時采用的是圓形凸模B型，

73、其強(qiáng)度不需要進(jìn)行校核。</p><p><b>　　2.5.2 凹模</b></p><p>　　1）凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法　　</p><p>　　凹模的結(jié)構(gòu)形式也有很多種，按凹模的刃口形式可分為平刃和斜刃；按外行可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模、錐形孔口凹模；按凹模的結(jié)構(gòu)可分為整體式凹模和鑲拼式凹模。</p><p>　　此次設(shè)計

74、采用的是整體式凹模，其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖。因?yàn)椴捎玫氖堑寡b結(jié)構(gòu)，故凹模采用六角螺釘和圓柱銷釘固定，其形式見復(fù)合模的裝配圖。</p><p>　　2）凹模的刃口形式　　</p><p>　　（1）錐形刃口：如圖2－7(Ⅰ)所示。沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強(qiáng)度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。</p>

75、<p>　　當(dāng)t﹤2.5mm時，α＝15′；</p><p>　　當(dāng)t＝2.5~6mm時，α＝30′；</p><p>　　當(dāng)采用電火花加工凹模時，α＝4~20′。</p><p>　　(Ⅰ) (Ⅱ)</p><p>　　本文檔由優(yōu)秀排骨整理，由于百度愛問文庫很難上傳CAD圖紙超大附

76、件，需要的同學(xué)請聯(lián)系QQ：1940527833 </p><p>　　圖2－8　　凹模外形尺寸</p><p>　　由圖2－8得：凹模厚度的確定式見（2－13）。</p><p>　　H=Kb （2－13）</p><p>　　凹模壁厚的確定式見（2－14）。</p>&

77、lt;p>　　c=(1.5～2)H （小型凹模）</p><p>　　c=(2～3)H　　　 （大型凹模） （2－14）</p><p>　　式中：b——凹?？椎淖畲髮挾萴m；</p><p>　　K——因數(shù)，見表2－9；</p><p><b>　　H——凹模厚度；</b></p>

78、;<p><b>　　c——凹模壁厚。</b></p><p>　　表2－9 因數(shù)K的數(shù)值</p><p>　　按上式計算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般可不再進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式可以得知，</p><p>　　H=Kb＝0.2×117 mm＝23.

79、4 mm；</p><p>　　c=1.5H=1.5×34.9mm =35.1 mm。</p><p>　　取整后，取凹模厚度為24 mm，凹模壁厚為35 mm，圖2－7（Ⅱ）中h取h=6mm。</p><p>　　則根據(jù)上面得到的凹模厚度跟壁厚，凹模的外形尺寸：</p><p>　　長度：L=b+2×c=117+2

80、15;35=187mm；</p><p>　　由于零件的形狀左右兩邊的尺寸不對等，從節(jié)約材料的角度出發(fā)，故我們在此計算兩個寬度，其計算如下：</p><p>　　寬度：B1=b1ˊ＋2×c=30＋70=100 mm；</p><p>　　B2=b2ˊ＋2×c=60＋70=130 mm。</p><p>　　根據(jù)凹模標(biāo)準(zhǔn)，可

81、以選用200×160作為凹模的外行尺寸，其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖。</p><p>　　2.5.3 凸凹模外型結(jié)構(gòu)</p><p>　　凸凹模是復(fù)合模中的主要工作零件，工作端的內(nèi)外緣都是刃口，一般內(nèi)緣與凸模刃口的結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凹模刃口形式相同，用凸、凹模刃口形式的計算方法可以得到其外形尺寸。其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖FH－01－04。</p><p>　　

82、由于凸凹模內(nèi)外緣之間的壁厚是由沖件孔邊距決定的，所以當(dāng)沖件孔邊距離較小時，必須考慮凸凹模強(qiáng)度，強(qiáng)度不夠時就不能采用復(fù)合模沖裁。凸凹模的最小壁厚與沖模的結(jié)構(gòu)有關(guān)：正裝式復(fù)合模因凸凹模內(nèi)孔不積存廢料、脹力小，最小壁厚可小些；倒裝式復(fù)合模的凸凹模內(nèi)孔一般積存廢料，脹力大，最小壁厚應(yīng)大些。</p><p>　　凸凹模的最小壁厚值目前一般可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，本次設(shè)計采用的是倒裝復(fù)合模，其最小壁厚的選取查表2－10。</

83、p><p>　　表2－10 倒裝式復(fù)合模的凸凹模最小壁厚/mm</p><p>　　2.6 沖壓中心與沖壓力的計算</p><p>　　2.6.1 壓力中心的計算</p><p>　　沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。壓力中心應(yīng)與沖床滑塊中心線重合，以保證沖裁模具的正確、平穩(wěn)的工作，防止滑塊承受偏心載荷，使得模具歪斜，造成凸、凹模之間的間隙

84、不均勻，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常模損，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑塊中心重合。</p><p>　　沖裁件的壓力中心與沖裁件的重心不同，壓力中心是沖裁合力的中心，與沖裁力的大小和作用位置有關(guān)，而重心則取決于工件形狀和質(zhì)量分布，只有當(dāng)工件具有中心對稱形狀時，壓力中心才和中心重合。</p><p&g

85、t;　　托板零件是軸對稱零件，所以其重心在對稱中心上，所以得其所示制件展開圖，選定坐標(biāo)系xoy，如圖2－9所示。因沖裁件以X軸對稱，所以Y0 = 0。</p><p><b>　　圖2－9</b></p><p>　　2.6.2 沖壓力的計算</p><p>　　在沖裁過程中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱，是沖裁時壓力機(jī)應(yīng)具有

86、的最小壓力。沖壓力是選擇壓力機(jī)、設(shè)計沖裁模和校核模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。由其定義可知，沖壓力的計算包括沖裁力的計算、卸料力的計算、推件力的計算和頂件力的計算。現(xiàn)分別介紹如下：</p><p><b>　　1）沖裁力計算</b></p><p>　　沖裁力是沖裁時凸模沖穿板料所需的壓力。直接影響沖裁力的大小主要因素有抗剪強(qiáng)度、材料厚度和沖裁件輪廓周長。同時，沖裁間隙、刃口鋒

87、利程度、沖裁速度、潤滑情況等都對沖裁力有影響。</p><p>　　一般對于普通平刃口的沖裁，其沖裁力F可按下式計算：</p><p>　　F1＝L×t×τ (2－15)</p><p>　　式中 F —— 沖裁力（N）；</p><p>　　L —— 沖裁件的沖裁長度

88、（mm）；</p><p>　　t —— 板料厚度（mm）；</p><p>　　τ—— 材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa）。</p><p>　　考慮到凸、凹模刃的磨損，模具間隙的波動，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度等因素，實(shí)際所需的沖裁力還需增加30%，故選擇沖床時的沖裁力可用以下公式計算： </p><p>　　F＝1.3 F1≈L×t

89、×σb (2－16)</p><p>　　式中 σb—— 為材料的抗拉強(qiáng)度，Mpa</p><p>　　在此次設(shè)計的托板落料沖孔復(fù)合模中，沖裁力包含落料力和沖孔力。下面就落料力和沖孔力兩方面分別進(jìn)行計算：</p><p><b>　　（1）落料力：</b></p><p&g

90、t;　　L =（60＋50＋15＋66＋30＋66＋15＋50）mm=352mm</p><p>　　t =1.5 mm </p><p><b>　　τ=300MPa</b></p><p>　　則落料力F落＝1.3L×t×τ= (1.3×352×1.5×30

91、0)N=206 KN</p><p><b>　　（2）沖孔力：</b></p><p>　　L1＝（2×л×11+л×9）mm=97.34 mm</p><p>　　t ＝1.5 mm </p><p><b>　　τ＝300 MPa</b&g

92、t;</p><p>　　則沖孔力 F沖＝1.3 L×t×τ＝（1.3×97.34×1.5×300）N </p><p><b>　?。?7 KN</b></p><p>　　故托板落料沖孔時所需沖裁力的大小為：</p><p>　　F＝F沖＋F落

93、＝（206＋57）KN＝263 KN </p><p>　　2）卸料力、推件力和頂出力</p><p>　　當(dāng)沖裁結(jié)束后，由于材料的彈性恢復(fù)及摩擦的存在，從板料上沖裁下的部分回梗塞在凹?？卓趦?nèi)，而沖裁剩下的材料則會緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上和卡在凹模內(nèi)的材料（沖件或廢料）卸下或推出。</p><p>　　把從凸模上卸下緊箍著的材料

94、所需的力叫卸料力，用F卸表示；</p><p>　　把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力，用F推表示；</p><p>　　把逆著沖裁方向頂出來的力叫頂出力，用F頂表示。</p><p>　　卸料力、推件力和頂出力是從壓力機(jī)和模具的卸料、推件和頂件裝置中獲得的，所以選擇壓力機(jī)的公稱壓力和設(shè)計沖模以上裝置時，應(yīng)分別予以計算。影響這些力的因素有很多，主要有材

95、料的力學(xué)性能與厚度、沖件形狀與尺寸、沖模間隙與凹模孔口結(jié)構(gòu)、排樣的搭邊大小及潤滑情況等。在實(shí)際計算中，卸料力、推件力和頂出力通常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算，見式（2－17）。</p><p>　　卸料力：F卸=K卸×F落</p><p>　　推件力：F推=n K推×F沖</p><p>　　頂出力：F頂=K頂×F落

96、 （2－17）</p><p>　　式中：K卸、K推、K頂—— 分別為卸料力、推件力系數(shù),其值見表2－11；</p><p>　　n—— 同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)。</p><p>　　表2－11 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)</p><p>　　于是，卸料力： F卸=K卸×F落=（0.04×206）KN&

97、lt;/p><p><b>　　=8.24KN</b></p><p>　　推件力：沖孔凹模刃口直壁高度h=6mm，則</p><p>　　同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)n＝＝＝4</p><p>　　F推=n×K推×F沖=（4×0.05×57）KN</p><p>&

98、lt;b>　?。?2.54KN</b></p><p>　　本文檔由優(yōu)秀排骨整理，由于百度愛問文庫很難上傳CAD圖紙超大附件，需要的同學(xué)請聯(lián)系QQ：1940527833</p><p>　　2.7公稱壓力的確定</p><p>　　對于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.1～1.3倍，用公式表示如下：</p>&

99、lt;p>　　P ≥（1.1～1.3）F總　　　　　　　　　　　　?。?－18）</p><p>　　式中：P ——壓力機(jī)的公稱壓力；</p><p>　　F總——沖裁時的總沖裁力。</p><p>　　根據(jù)2.6所算得的總的沖壓力得壓力機(jī)的最小公稱壓力如下：</p><p>　　P＝1.3×F總＝1.3×271.2

100、4＝325.49KN≈326KN</p><p><b>　　2.8壓力機(jī)的選擇</b></p><p>　　沖壓工作是將沖壓模具安裝在沖壓機(jī)上進(jìn)行的，因而模具的設(shè)計要與沖壓設(shè)備的`類型和主要規(guī)格相匹配，否則是不能工作的。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用、沖壓工藝的順利實(shí)施及沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命等一系列重要問題。</p><p>

101、;　　2.8.1 沖壓設(shè)備類型確定</p><p>　　壓力機(jī)按床身及結(jié)構(gòu)可分為開式和閉式曲柄壓力機(jī)。開式壓力機(jī)有固定臺式、可傾式和升臺式三種。固定臺式壓力機(jī)剛性、抗震性和穩(wěn)定性好，適用較大噸位?？蓛A式壓力機(jī)產(chǎn)生的廢料可通過自重滑下。升臺式壓力機(jī)適用于模具高度變化較大的沖孔、修邊及彎曲工序。</p><p>　　沖壓設(shè)備類型的確定主要是根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸大小

102、和精度要求等來選擇。對于托板此類小型沖裁件，主要選用開式曲柄壓力機(jī)。開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度不高，但是由于它提供了極為方面的操作條件和易于安裝附屬裝置的特點(diǎn)，適宜于精度要求不太高的沖壓件生產(chǎn)，目前是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。</p><p>　　2.8.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇</p><p>　　在選定了沖壓設(shè)備的類型后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具尺寸及沖壓力及模具尺寸來選擇設(shè)備的規(guī)

103、格。確定壓力機(jī)規(guī)格時，一般應(yīng)遵循以下原則。</p><p>　　1）壓力機(jī)的公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。</p><p>　　2）壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足工件高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。</p><p>　　3）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)于沖模的閉合高度相適應(yīng)。</p&

104、gt;<p>　　4）壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。</p><p>　　根據(jù)2.7已算出的總的沖裁力F＝275.54 KN以及最小公稱壓力P＝326 KN，考慮壓力機(jī)的適用范圍，故選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī)，其型號為J23-40，其部分參數(shù)如下：</p><p>　　標(biāo)稱壓力：400 KN； </p>

105、<p>　　滑塊行程：100mm；</p><p>　　模柄孔尺寸（直徑×深度）：φ50mm×70mm</p><p>　　床身兩立柱之間的距離：340mm；</p><p>　　工作臺尺寸：前后：460mm；左右：700mm；</p><p>　　最大傾斜角度：30°；</p><

106、;p>　　電動機(jī)功率：5.5KW。</p><p>　　2.9 托板復(fù)合?？傮w設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)零件選用</p><p>　　雖然各類模具的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同，但組成模具的零件種類是基本相同的。根據(jù)它們在模具中的功用和特點(diǎn)，分為結(jié)構(gòu)性零件和工藝性零件兩大類。下面就這兩類零件加以分析說明以及選擇的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2.9.1 結(jié)構(gòu)性零件</p>

107、<p><b>　　1）導(dǎo)向零件</b></p><p>　　導(dǎo)向零件一般是指導(dǎo)柱和導(dǎo)套，而導(dǎo)柱、導(dǎo)套兩者組成導(dǎo)向裝置，其可保證沖壓時上、下有精確的位置關(guān)系。對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高、便于安裝、工件精度高的模具，一般采用導(dǎo)向裝置對上、下模進(jìn)行導(dǎo)向，以保證上模相對下模的正確運(yùn)動。常用的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式、滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套式和滾珠導(dǎo)套式。這些導(dǎo)向裝置都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)中可直接選用。

108、在中、小型模具中最廣泛采用的是滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置。其結(jié)構(gòu)形式及與上下模座之間尺寸關(guān)系見圖2－10。</p><p>　　圖2－10 滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套及其與上下模座之間的尺寸關(guān)系</p><p><b>　　2）固定零件</b></p><p>　　沖模的固定零件有模座、模柄、凸、凹模固定板、墊板等</p><p>&

109、lt;b>　　（1）上、下模座</b></p><p>　　沖模的模座分上、下模座，其形狀基本相同，除特殊形狀外，都選用標(biāo)準(zhǔn)件。上、下模板和中間的導(dǎo)向裝置一起稱為模架，而無導(dǎo)向裝置的一套上、下模板稱為模座。</p><p>　　模座是整個模具的基礎(chǔ)零件，它不僅要直接或間接安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。因此，模板不僅需要具有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的剛度。模

110、具設(shè)計時，通常是按標(biāo)準(zhǔn)選用合適的模座或模架。標(biāo)準(zhǔn)形式在此不在贅述，見模架的基本形式。</p><p><b>　?。?）模柄</b></p><p>　　模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心，中小型模具一般都是通過模柄與壓力機(jī)滑塊想連接的。故模柄的結(jié)構(gòu)尺寸需要根據(jù)壓力機(jī)上的模柄孔尺寸來選用標(biāo)準(zhǔn)。模柄的結(jié)構(gòu)形式較多，并已標(biāo)準(zhǔn)化。此次選用

111、的模柄形式是凸緣式模柄，其標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式見裝配圖中的模柄。</p><p><b>　　（3）凸模固定板</b></p><p>　　固定板的作用是將小型凸、凹模零件固定在上、下模座上。固定板平面尺寸除了保證能安裝凸模（凹模）外，還要考慮螺釘和銷釘孔的位置。固定板固定凸模（凹模）外，還要求固緊牢靠并有良好的垂直度。因此，固定板必須有足夠的厚度和剛度。其厚度可按下列

112、經(jīng)驗(yàn)公式計算：</p><p>　　對于凹模固定板 H=（0.6～0.8）H凹；</p><p>　　對于凸模固定板 H=（1～1.5）D凸。</p><p>　　由于此次設(shè)計采用的是倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)，故凹模采用的是螺釘跟銷釘固定。對于凸模固定板采用的是矩形固定板，其基本結(jié)構(gòu)形式200×160×24（L×B×H）。</p&

113、gt;<p><b>　?。?）墊板</b></p><p>　　墊板作用是直接承受和分散凸模傳來的壓力，防止模板被凸（凹）模端面壓陷。因此，當(dāng)凸模或凹模與模座接觸的端面上產(chǎn)生的單位壓力超過模座材料的許用擠壓應(yīng)力時，就應(yīng)與模座的接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板，否則可不加墊板。</p><p>　　墊板的外行尺寸與凸模固定板相同，厚度可取4～12mm，其

114、輪廓形狀已標(biāo)準(zhǔn)化。此次設(shè)計采用的是200×160×10（L×B×H）。</p><p><b>　　3）緊固件</b></p><p><b>　　（1）螺釘</b></p><p>　　螺釘是用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，主要承受拉應(yīng)力。螺釘是標(biāo)準(zhǔn)件，種類很多，沖模中使用最為廣泛的是圓柱

115、頭內(nèi)六角螺釘（GB/ T70），該螺釘緊固牢靠，且釘頭埋在模板內(nèi)，使得模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。</p><p><b>　?。?）銷釘</b></p><p>　　銷釘起定位作用，防止零件之間發(fā)生錯移，銷釘本身承受切應(yīng)力。銷釘一般用兩個，此處采用普通圓柱銷釘（GB/T 117）。</p><p>　　2.9.2 工藝性零件</p>

116、<p><b>　　1）工作零件</b></p><p>　　由于凸模和凹模的選擇在前面已有說明，在此就不再贅述。</p><p><b>　　2）定位零件</b></p><p><b>　?。?）擋料銷</b></p><p>　　擋料銷作用是給予條料或帶料送料

117、時以確定送進(jìn)距離的定位銷件。抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。擋料銷的主要形式有活動擋料銷、固定擋料銷、初始擋料銷、臨時擋料銷、側(cè)刃等。由于此次設(shè)計采用的是倒裝復(fù)合模沖裁，凹模裝在上模座上，擋料銷只能設(shè)置在位于下模的卸料板上。此時若在卸料板上安裝固定擋料銷，因凹模上要開設(shè)讓開擋料銷的讓位孔會削弱凹模的強(qiáng)度，故選用活動擋料銷，。其銷的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)見下圖2－11。</p><p>　　圖2－11 活動擋料銷</