畢業(yè)設(shè)計(jì)--usb的沖壓模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是針對(duì)Usb接口的工藝及工裝進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，Usb接口的設(shè)計(jì)具有尺寸精度要求高，制作難度較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。模具設(shè)計(jì)中的級(jí)進(jìn)模具具有生產(chǎn)效率高,加工精度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多方面的生產(chǎn)中。Usb接口的加工工藝要求符合級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，因此，本設(shè)計(jì)采用多工位級(jí)進(jìn)模具。本文就Usb接口的加工工藝進(jìn)行了比較分析，確定了合理的加

2、工工藝；就實(shí)際生產(chǎn)狀況，經(jīng)過綜合比較確定了模具結(jié)構(gòu)，對(duì)模具的各個(gè)部分進(jìn)行了必要的設(shè)計(jì)分析；參考了相關(guān)模具設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行了必要的理論計(jì)算，以此使本設(shè)計(jì)更加規(guī)范合理；在此基礎(chǔ)上，就本設(shè)計(jì)中的模具進(jìn)行了必須的經(jīng)濟(jì)效益分析。本課題的任務(wù)就是制定出合理的工藝方案和設(shè)計(jì)出一套精良的實(shí)用的冷沖壓模具并且符合生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。在設(shè)計(jì)中要充分討論工藝方案的合理性與模具結(jié)構(gòu)方案的適用性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模，Usb接口

3、,加工工藝</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Abstract:This design was aims at the Usb connection the craft and the work clothes has carried on the analysis and the design, the Usb connect

4、ion design has the size accuracy requirement to be high, the manufacture difficulty was big, structure complex and so on characteristics. In the mold design's level enters the mold to have the production efficiency t

5、o be high, the working accuracy higher characteristic, is widely applied in various production. The Usb connection's processing technological </p><p>　　Key word: The level enters the mold, the Usb connec

6、tion, the processing craft</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1概述2</b></p><p>　　1.1沖模設(shè)計(jì)概述2</p><p>　　

7、1.1.1 沖模分類模2</p><p>　　1.1.2 沖模基本結(jié)構(gòu)組成2</p><p>　　1.1.3 沖模設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作及應(yīng)具備的技術(shù)資料3</p><p>　　1.1.4 沖模設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟3</p><p>　　1.1.5 工藝方案的選擇4</p><p>　　1.1.6 模具結(jié)構(gòu)的

8、選擇4</p><p>　　1.2.冷沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)5</p><p>　　2工藝方案的確定7</p><p>　　2.1制定沖壓工藝的主要內(nèi)容：7</p><p>　　2.2工件的加工工藝8</p><p>　　2.2.1工藝方案的種類8</p><p>　　2.2.2工藝方案的比

9、較和確定9</p><p><b>　　3模具設(shè)計(jì)10</b></p><p>　　3.1模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1.1.模具類形的選擇10</p><p>　　3.1.2 定位方式的選擇10</p><p>　　3.1.3 落料方式的選擇10</p>

10、;<p>　　3.1.4 送料方式的選擇11</p><p>　　3.1.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定12</p><p>　　3.1.6 模具工序的安排12</p><p>　　3.1.7 工件毛刺方向設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.2模具的主要零部件設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2.1工作

11、零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2.2定位零部件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2.3模架零部件的設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　4尺寸計(jì)算15</b></p><p>　　4.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算15</p><p>　　4.1.1排樣方法的確定15</

12、p><p>　　4.1.2搭邊值的確定16</p><p>　　4.1.3條料步距和寬度的確定16</p><p>　　4.1.4條料利用率的確定17</p><p>　　4.2沖裁壓力的計(jì)算17</p><p>　　4.3卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算17</p><p>　　4.4壓力機(jī)

13、公稱壓力的計(jì)算18</p><p>　　4.5 沖模閉合高度的計(jì)算19</p><p>　　4.6送料機(jī)構(gòu)斜楔的計(jì)算21</p><p>　　4.7凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算21</p><p>　　4.8彎曲模尺寸的計(jì)算23</p><p>　　4.8.1彎曲力的計(jì)算23</p><p&g

14、t;　　4.8.2彎曲模具工作部分的計(jì)算24</p><p>　　5經(jīng)濟(jì)技術(shù)性分析26</p><p><b>　　結(jié)論27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p><p>

15、;<b>　　前言</b></p><p>　　冷沖壓一般是以金屬板料為原材料（也有采用金屬管料和金屬材料的），利用壓力機(jī)上的模具作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在常溫下對(duì)金屬板料內(nèi)部產(chǎn)生變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部分便產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，使板料分離（或局部分）或產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需尺寸及形狀的零件</p><p>　　冷沖壓模具生

16、產(chǎn)率很高，操作簡(jiǎn)單，精度較高，而且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。U盤接口片完全可以采用冷沖壓模具生產(chǎn)。另一方面，冷沖壓所獲得的零件無需進(jìn)行切削加工，因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無（或少）切削加工方法。冷沖件的尺寸公差由沖模來保證，因此產(chǎn)品尺寸精度高，互換性好。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具工業(yè)發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)，因此模具CAD/CAE/CAM正向

17、集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展，模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)也發(fā)展比較迅速。</p><p>　　由于我的水平有限，設(shè)計(jì)模具方面的經(jīng)驗(yàn)也存在很多的不足，因此在設(shè)計(jì)方面肯定存在疏漏與錯(cuò)誤之處,請(qǐng)各位老師多多指導(dǎo)。設(shè)計(jì)中存在錯(cuò)誤是不可怕的，可怕的是把錯(cuò)誤帶到生產(chǎn)實(shí)踐來。對(duì)待錯(cuò)誤我們應(yīng)該有良好的態(tài)度，及時(shí)地作出修改，在修改錯(cuò)誤的同時(shí)我們也在學(xué)習(xí)

18、、進(jìn)步。因此，深望廣大老師提出批評(píng)與建議。同時(shí)我也會(huì)不斷完善自己，使自己在模具方面有更大的提升空間。</p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，特別是機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,加上目前我國經(jīng)濟(jì)處于高速持續(xù)發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)全球化日趨明顯，這為我國的沖壓模具發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面國內(nèi)沖模市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，國外沖模

19、制作制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移，我國的沖模工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面將有很大提高，而且在行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)方面也會(huì)取得較大發(fā)展。</p><p>　　隨著沖壓技術(shù)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用，各個(gè)工業(yè)部門幾乎都離不開沖模，尤其是汽車、電器、電機(jī)、儀表和日用品工業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品更新?lián)Q代的快慢等，都在很大程度上取決于模具。因此，模具工業(yè)是帶動(dòng)各項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的先行工業(yè)。如何

20、提供更好、更快、更多的模具，是模具工作者共同的重要課題。</p><p><b>　　1.1沖模設(shè)計(jì)概述</b></p><p>　　1.1.1 沖模分類模</p><p>　　沖模按沖壓工藝性質(zhì)分類有：切斷模、落料模、沖孔模、切口模、剖截模、修邊模、整修模、精沖模、壓彎模、卷邊模、扭彎模、拉深模、成形模、翻孔模、翻邊模、脹形模、縮口模、校平

21、模、整形模、壓印模、沖中心模、冷鐓模、冷擠模、復(fù)合級(jí)進(jìn)模等。</p><p>　　按模具的導(dǎo)向方式分有：導(dǎo)柱模、導(dǎo)板模、導(dǎo)筒模和無導(dǎo)向模等。</p><p>　　按機(jī)械化程度分有：手工操作模、半自動(dòng)模、自動(dòng)化模等。</p><p>　　按沖模材料分有：鋼硬質(zhì)合金鑄鐵低熔點(diǎn)合金聚氨酯橡膠等。</p><p>　　1.1.2 沖?；窘Y(jié)構(gòu)組成&

22、lt;/p><p>　　1) 工藝零件——工作零件（凸模、凹模、凸凹模、刃口鑲塊）</p><p>　　定位零件（定位銷、擋料銷、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刃、側(cè)壓器）</p><p>　　壓料出料零件（壓料板、卸料板、頂出器、頂銷、推板、廢料刀）</p><p>　　2) 構(gòu)造零件——支撐夾持零件（上下模板、模柄、固定板、墊板、行程限制器） <

23、;/p><p>　　導(dǎo)向零件（導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板、導(dǎo)筒</p><p>　　緊固件及其它（螺釘、銷釘、彈簧起重釘、其他）</p><p>　　3) 傳動(dòng)及改變工作運(yùn)動(dòng)方向的零件（斜楔、滑塊、凸輪、鉸鏈接頭）</p><p>　　1.1.3 沖模設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作及應(yīng)具備的技術(shù)資料</p><p>　　1）沖壓件的圖樣和技術(shù)條件

24、。如果只有樣件而沒有圖樣，可將樣件進(jìn)行</p><p>　　測(cè)繪，但需經(jīng)有關(guān)人員確認(rèn)后，才可做為模具設(shè)計(jì)的依據(jù)。</p><p>　　2）沖壓工藝。有時(shí)，沖壓工藝由模具設(shè)計(jì)人員來制訂，但必須了解生產(chǎn)的</p><p>　　批量和可供選用的壓力機(jī)型號(hào)。</p><p>　　3）壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)，主要是與模具安裝及工作有關(guān)的技術(shù)參數(shù)。</p

25、><p>　　4）有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如：原材料標(biāo)準(zhǔn)、模具標(biāo)準(zhǔn)件等。</p><p>　　5）沖模設(shè)計(jì)資料和模具結(jié)構(gòu)圖等。</p><p>　　1.1.4 沖模設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟</p><p>　　1) 分析沖壓件的工藝性。根據(jù)沖壓件圖，分析其形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求及所用的材料是否符合沖壓工藝要求。良好沖壓工藝性應(yīng)保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工序數(shù)目少、

26、材料消耗少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作安全和方便。如果發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性很差，則應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員，在保證產(chǎn)品使用要求的前提下，對(duì)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用，進(jìn)行必要的、合理的修改。</p><p>　　2) 確定工藝方案。對(duì)于一個(gè)沖壓件，其沖壓工藝方案（包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式）可能有幾個(gè)，應(yīng)從質(zhì)量效率成本和安全等方面進(jìn)行分析和比較，然后確定一個(gè)最適合于所給生產(chǎn)條件的最佳方案。</

27、p><p>　　3) 在制定工藝方案時(shí)，有的需要進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，以確定毛坯形狀和尺寸，以及工序間尺寸等。只有產(chǎn)品（沖壓件）的工藝性和工藝方案經(jīng)確定后，才能進(jìn)行具體的模具設(shè)計(jì)工作。</p><p>　　4) 計(jì)算各工序壓力，確形式定壓力中心。</p><p>　　5) 確定壓力機(jī)型號(hào)和模具安裝尺寸。</p><p>　　6）畫排樣圖和工序件圖。

28、</p><p>　　7）繪制沖模總圖（下平面圖、上平面圖、和剖面圖等）。</p><p>　　8）設(shè)計(jì)評(píng)審。通常，對(duì)于較復(fù)雜的模具，需組織有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員、工藝人員、沖壓工和模具維修工等，對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)審，并提出改進(jìn)意見。</p><p>　　9）根據(jù)評(píng)審意見修改沖模總圖。</p><p>　　10）繪制沖模零件圖。</p>

29、<p>　　11）零件土標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)條件，必要的強(qiáng)度核算。</p><p>　　12）總圖標(biāo)注技術(shù)條件及注意事項(xiàng)。</p><p>　　1.1.5 工藝方案的選擇</p><p>　　沖壓工藝方案的內(nèi)容包括：確定工藝程序、工序數(shù)目和順序；確定合理的派樣和工序間尺寸；用單工序模還是復(fù)合?；蜻B續(xù)模；是手工操作還是半自動(dòng)化或自動(dòng)化模等。</p&

30、gt;<p>　　為了確定工序數(shù)量，有時(shí)需要進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算，如毛坯展開尺寸，工序尺寸，材料消耗等。</p><p>　　為了更好的確定工藝方案，往往需要有幾個(gè)不同的工藝方案來進(jìn)行分析和比較，最后選擇一個(gè)最合理的工藝方案。再選擇工藝方案時(shí)，必須考慮以下因素：</p><p><b>　　1）生產(chǎn)綱領(lǐng)。</b></p><p>　　2

31、）沖壓件的形狀、尺寸、精度要求和材料性能等。</p><p>　　3）現(xiàn)有設(shè)備條件和生產(chǎn)技術(shù)水平。</p><p>　　4）模具設(shè)計(jì)、制造和維修的技術(shù)水平和能力。</p><p>　　5）生產(chǎn)準(zhǔn)備的周期。</p><p>　　通常，在大批量生產(chǎn)時(shí)，為了達(dá)到高質(zhì)量、高效率和低材料消耗的目的，采用高效率的壓力機(jī)和復(fù)雜、高效率的模具，毛坯和產(chǎn)品的送

32、進(jìn)和取出采用自動(dòng)化或機(jī)械化裝置；在成批生產(chǎn)時(shí)，多采用單動(dòng)式壓力機(jī)和較簡(jiǎn)單的模具來生產(chǎn)，毛坯和產(chǎn)品的送、取多采用手工或機(jī)械作業(yè)；在小批量生產(chǎn)時(shí)，為了降低成本，多采用間易模具或組合模具、通用模具來生產(chǎn)，同時(shí)還應(yīng)容許對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械和手工進(jìn)精加工。</p><p>　　1.1.6 模具結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　1.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前應(yīng)確認(rèn)事項(xiàng):</p><p>　　1）

33、沖壓件的工藝性。沖壓件的形狀、尺寸、精度和所用的材料，都應(yīng)適合沖壓工藝要求。</p><p>　　2）沖壓工藝方案的合理性。合理的工藝方案，應(yīng)能包證產(chǎn)品（沖壓件）質(zhì)量，同時(shí)又適合于所給的生產(chǎn)條件。</p><p>　　2.模具結(jié)構(gòu)選擇的主要內(nèi)容:</p><p><b>　　1）模具的類型。</b></p><p>　　

34、2）凸凹模的結(jié)構(gòu)型式形狀、尺寸、精度固定方式和鑲拼方式等。</p><p>　　3）毛坯的送進(jìn)、導(dǎo)向、定位型式。</p><p>　　4）毛坯和零件的壓料卸料型式。</p><p>　　5）零件的取出和廢料的排除方式。</p><p>　　6）模架及導(dǎo)向型式。</p><p>　　7）彈性元件的種類和型式。</p

35、><p><b>　　8）模具起重型式。</b></p><p>　　9）模具安裝到壓力機(jī)的定位與加緊型式。</p><p>　　3.選擇模具結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考屢的因素</p><p>　　1）沖壓件的大小和形狀及精度。</p><p><b>　　2）沖壓工藝。</b></p&g

36、t;<p><b>　　3）生產(chǎn)能量。</b></p><p>　　4）所使用的壓力機(jī)。</p><p>　　5）上料和出件的方式。</p><p>　　6）操作安全和方便。</p><p>　　7）模具制造和維修技術(shù)。</p><p><b>　　8）生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。<

37、;/b></p><p><b>　　9）成本。</b></p><p>　　1.2.冷沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)</p><p>　　沖壓生產(chǎn)是指常溫下利用壓力機(jī)并依靠模具是材料產(chǎn)生局部或整體變形，以獲得所需要的形狀和尺寸制件的加工工藝。</p><p>　　冷沖壓是一種先進(jìn)的加工工藝，與其他加工方法相比在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有以

38、下優(yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　　1．技術(shù)上：</b></p><p>　　1） 利用模具能沖出各種形狀復(fù)雜的，精度一致的制件，能保證互換性。</p><p>　　2） 沖壓生產(chǎn)是節(jié)約能源，節(jié)約材料的加工方法。沖壓加工是直接采用軋制的鋼板和鋼帶，只要排樣合理，可以極大的提高材料的利用率。</p><p>　　3） 沖

39、壓過程中，材料表面不易遭受破壞，制件表面質(zhì)量好。</p><p>　　4） 操作簡(jiǎn)單，便于自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，成本低，制件質(zhì)量好的加工方法。</p><p><b>　　2．經(jīng)濟(jì)上：</b></p><p>　　1） 原材料是冶金廠大量的廉價(jià)的軋制板材或帶材。</p><p>　　2） 采用適當(dāng)?shù)臎_壓工藝后，可大量節(jié)約金

40、屬材料，可實(shí)現(xiàn)少切屑的加工方法。材料利用率一般可達(dá)７５％～８５％，因而制件的成本相應(yīng)的較低。</p><p>　　3） 節(jié)省能源。沖壓時(shí)可不需加熱，也不像切削加工那樣將金屬切成碎屑而需要消耗很大的能量。</p><p>　　4） 生產(chǎn)率高。每分鐘一臺(tái)沖壓設(shè)備可生產(chǎn)零件幾件到幾十件。目前的高速?zèng)_床生產(chǎn)率則每分鐘高達(dá)百件甚至上千件。</p><p>　　5） 操作簡(jiǎn)單，

41、便于組織生產(chǎn)。在大批量的的生產(chǎn)中，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　6） 對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高。需要大量操作工人時(shí)，只需對(duì)他們進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可。 </p><p>　　冷沖壓也有不足之處，主要缺點(diǎn)為：</p><p>　　1） 需要有專用模具，其制造周期長(zhǎng)、費(fèi)用高。因此，在生產(chǎn)批量小時(shí)，經(jīng)濟(jì)上不合適。</p>&

42、lt;p>　　2） 需要有制作精度較高、相適應(yīng)于沖壓工藝要求（滿足相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)、符合一定的變形要求）的模具。因此，有時(shí)不能制造出精度要求極高的制件。</p><p>　　按照不同的生產(chǎn)特點(diǎn)，沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料按照一定的輪廓線分離而獲得一定、尺寸和切斷面質(zhì)量的沖壓件；成形工序則是指坯料在不破壞的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓

43、件的工序。上述兩類工序按沖壓方式的不同又可分成很多基本工序。有時(shí)也將其中的某些工序進(jìn)行組合與裝配。</p><p>　　沖壓件的精度是有一定限制的，對(duì)于一般模具所能達(dá)到的精度為：</p><p>　　沖裁 ＩＴ１１～ＩＴ１２級(jí)</p><p>　　光潔沖裁 ＩＴ９～ＩＴ１１級(jí)&l

44、t;/p><p>　　精密沖裁 ＩＴ６～ＩＴ８級(jí)</p><p>　　整修 ＩＴ６～ＩＴ７級(jí)</p><p>　　沖孔 ＩＴ１１級(jí)</p><p>　　壓彎 ＩＴ１

45、１～ＩＴ１２級(jí)</p><p>　　筒形拉深件的高度 ＩＴ１１～ＩＴ１２級(jí)</p><p>　　帶凸緣拉深件的高度 ＩＴ９～ＩＴ１１級(jí)</p><p>　　拉深件的直徑 ＩＴ９～ＩＴ１１級(jí)</p><p>　　拉深件的厚度 ＩＴ１１～Ｉ

46、Ｔ１２級(jí)</p><p>　　冷擠壓 ＩＴ９級(jí)</p><p>　　立體成形（敞開式模具） ＩＴ１２～ＩＴ１３級(jí)</p><p><b>　?。ǚ忾]式模具）</b></p><p>　　周向尺寸 ＩＴ１０～ＩＴ１１級(jí)<

47、/p><p>　　徑向尺寸 ＩＴ７～ＩＴ８級(jí)</p><p>　　以上是對(duì)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)過程、冷沖壓生產(chǎn)特點(diǎn)等有關(guān)內(nèi)容所作的概述。</p><p><b>　　2工藝方案的確定</b></p><p>　　2.1制定沖壓工藝的主要內(nèi)容：</p><p>　　

48、制定沖壓工藝時(shí)，先要分析制件的工藝性。通常在分析制件的工藝性尚屬合理以后，列出幾種不同的沖壓工藝方案（包括工序性質(zhì)、工序數(shù)、工序順序、工序合并等），進(jìn)行綜合分析、比較，然后確定適合具體生產(chǎn)的最經(jīng)濟(jì)的合理方案，并在最經(jīng)濟(jì)的原則下決定毛坯的形狀、尺寸和下料方式，確定材料的消耗量最后根據(jù)制定的工藝方案和制件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量，模具加工條件，操作習(xí)慣與安全性，以及現(xiàn)有設(shè)備的自動(dòng)化裝置等，確定沖模類型，選定設(shè)備的類型和壓力大小。以下為

49、工件的展開圖和工件成形后圖樣：</p><p><b>　　圖2.1工件三視圖</b></p><p><b>　　圖1.2工件展開圖</b></p><p>　　2.2工件的加工工藝</p><p>　　工件材料為2Cr13、厚度為0.5mm的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件加工

50、有沖孔、落料、折彎三個(gè)工序。，工件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有四個(gè)2.5×2mm的方孔，并且相距較近，外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。該工件包含的工序大致有：①?zèng)_孔；②落料；③折彎；④成形。沖孔時(shí)按IT10級(jí)計(jì)算。沖壓加工材料由金屬材料和非金屬材料，金屬材料分黑色金屬和有色金屬兩類，黑色金屬材料由普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，由于碳素結(jié)構(gòu)鋼既保證機(jī)械性能又保證化學(xué)成分，主要用于復(fù)雜的彎曲件和拉深件加工，具有較好的沖壓工藝性。普通沖材加工的零件，由于沖裁后

51、材料的彈性恢復(fù)，將使沖孔件的尺寸與凸模尺寸，落料件尺寸與凹模尺寸之間出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致沖裁件尺寸精度不高，一般為IT10-IT14級(jí)，經(jīng)濟(jì)精度為IT12-IT14級(jí)，由于沖裁時(shí)材料被剪裂破壞的，導(dǎo)致沖裁件斷面粗糙不平，一般斷面粗糙度為Ra100-6.3um，制件要求的公差等級(jí)為IT10級(jí)，所以，沖壓件的尺寸精度能滿足工件要求。</p><p>　　綜上，根據(jù)沖壓件圖，分析其形狀尺寸大小，精度要求及所用的材料，此工件較

52、符合工藝要求。</p><p>　　雖然只有四個(gè)方孔，但考慮倒孔距尺寸和工件的剛度，并且還要沖出制件外形，沖孔應(yīng)該分兩次完成。第一次沖第一、第三個(gè)方孔，第二次沖第二、第四個(gè)方孔。由于考慮到最后要折彎成一個(gè)封閉型的工件，折彎也不能一次完成，也應(yīng)分成三次來完成，首先應(yīng)折成U形的，之后折成半封閉形的，最后才能成型。折彎順序應(yīng)該如圖2.3</p><p><b>　　圖2.3</b

53、></p><p>　　2.2.1工藝方案的種類</p><p>　　對(duì)于一個(gè)沖壓件，其沖壓工藝方案可能有幾個(gè)，應(yīng)從質(zhì)量，效率，成本和安全等方面進(jìn)行分析和比較，然后確定一個(gè)最合適于所給生產(chǎn)條件的最佳方案。</p><p>　　綜合考慮大致有如下幾種方案：</p><p>　　方案一：①一次沖孔；②二次沖孔；③落料；④一次折彎；⑤二次折彎

54、；⑥三次成型；本方案采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：①一次沖孔；②二次沖孔；③落料；④一次折彎，二次折彎；⑥三次成型；本方案采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：①一次沖孔；②二次沖孔；③落料；④一次折彎；⑤二次折彎；⑥三次成型；本方案采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　2.2.2工藝方案的比較和確定</p><p>

55、;　　方案一，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本相對(duì)較低，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入下面的工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不選此方案。</p><p>　　方案二，只是部分工序采用了復(fù)合模具，而其他的仍為單工序模，跟方案一比較，跟本沒什么有點(diǎn)，而且后面采用復(fù)合模具不能降低前面的誤差，反而使成本增加了。</p><p>　

56、　方案三，采用了級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，首先降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，因此也降低了生產(chǎn)成本。級(jí)進(jìn)模是一種多工位、效率高的一種加工方法。它是在一副模具內(nèi)，按加工的零件，分為若干等距離工位，在每個(gè)工位上安排一定的沖壓工序，完成工件的某部分的加工，被加工材料經(jīng)逐個(gè)工位沖壓加工后，便完成工件的沖壓加工。在一副模具中可以連續(xù)完成沖裁，彎曲，拉深，成形等工序。一般來說，無論沖壓零件怎么復(fù)雜，沖壓工序怎么多，均可用一副級(jí)進(jìn)模沖壓完成。雖然級(jí)進(jìn)模輪廓尺

57、寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，但是適用于大批量、小型沖壓件的生產(chǎn)加工，而該工件符合級(jí)進(jìn)模大批量，小型沖壓件的要求。所要生產(chǎn)的零件每年的市場(chǎng)需求量大概是100多萬件，需求量較大，市場(chǎng)前景較為廣闊，因此需要模具具有較高的生產(chǎn)效率，這樣每件產(chǎn)品的成本才會(huì)降下來。</p><p>　　比較以上方案，復(fù)合模具的生產(chǎn)效率高，由于一套模具能完成若干工序，所以大大減少了沖壓設(shè)備的占用，減少了操作人員，減少了周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。

58、而且提高了沖壓件的質(zhì)量，在復(fù)合模具中幾道沖壓工序在同一工位上完成，不用重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的誤差，從而保證了沖壓件的位置精度，而復(fù)合模具的選擇原則包括生產(chǎn)批量，沖壓工件的精度，復(fù)合工序的數(shù)量等。而本設(shè)計(jì)中的方案二復(fù)合工序只是很少一部分，因此不用復(fù)合模。級(jí)進(jìn)模具是多工序沖模，在一副模具上可以完成工件所需要的全部工序，比復(fù)合模具有更高的生產(chǎn)率；而級(jí)進(jìn)模具多為自動(dòng)送料連續(xù)工作，手不必進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，所以級(jí)進(jìn)模具具有操作安全的顯著特點(diǎn)；級(jí)

59、進(jìn)模具易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，包括自動(dòng)送料，自動(dòng)出料，自動(dòng)疊片等；使用級(jí)進(jìn)模具可以減少占用壓力機(jī)的數(shù)量，減少占地面積，減少半成品件的周轉(zhuǎn)；級(jí)進(jìn)模適用于大批量生產(chǎn)加工，被加工零件要有足夠的產(chǎn)量和批量。雖然采用級(jí)進(jìn)模具材料的利用率較低，級(jí)進(jìn)模具使用帶料或者條料，載體要有足夠的強(qiáng)度，占用材料較多，但綜合比較各個(gè)方面，決定采用級(jí)進(jìn)模具。</p><p>　　綜合三個(gè)方案的比較，最后決定采取第三個(gè)方案。</p>&l

60、t;p><b>　　3模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1.模具類形的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模沖壓，所以本套模具類形為級(jí)進(jìn)模。</p><p>　　3.1.2 定位方式的選擇</p><p>　　因?yàn)樵?/p>

61、模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板；控制條料的送進(jìn)步距采用側(cè)刃沖出。而沖孔過程因?yàn)闂l料有一定的搭邊余量，可以靠操作工人來確定。</p><p>　　3.1.3 落料方式的選擇</p><p>　　根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),該模具采用彈性卸料方式比較方便，而且在部分工位卸料板還可以做壓料板使用。上模座下降，落料凸模對(duì)工件落下坯料。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖3.1。</p><

62、p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　3.1.4 送料方式的選擇</p><p>　　根據(jù)模具總體設(shè)計(jì)及綜合考慮，送料方式分為兩部分：</p><p>　　1）在落料之前，由于采用了側(cè)刃沖出步距定位，只需要把條料沿著導(dǎo)料板往前送即可。如用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，則模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)勢(shì)必相當(dāng)復(fù)雜，無謂增加制造成本。所以只需要一個(gè)工人手工操作

63、即可，安全方便。</p><p>　　2）在落料之后，由于工件的前進(jìn)方向發(fā)生變化，人工送料難度極大，且相當(dāng)危險(xiǎn)，須采用自動(dòng)送料裝置。上模座繼續(xù)下降，斜楔推動(dòng)滾輪使滑座連同推板向左退出。當(dāng)上模座上升時(shí)借拉簧之力，推板將落料平坯送入彎曲工位。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖3.2。</p><p><b>　　圖3.2</b></p><p>　　3.1.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)

64、套位置的確定</p><p>　　為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該復(fù)合模采用滑動(dòng)導(dǎo)向四導(dǎo)柱模架。</p><p>　　3.1.6 模具工序的安排</p><p>　　在級(jí)進(jìn)模具中，包括多個(gè)工序，怎樣合理安排各工序的順序，對(duì)工件的質(zhì)量和模具成本影響很大。而各種工序的排列順序可以參考以下原則：①對(duì)于純沖裁的級(jí)進(jìn)模，先沖形孔，伴隨切去外形余料，最

65、后得到完整的沖壓工件。在切除外形余料的過程中，應(yīng)力求保持條料載體的足夠強(qiáng)度；②對(duì)于沖裁、彎曲的級(jí)進(jìn)模，應(yīng)先沖孔和彎曲部分外形的余料，再進(jìn)行彎曲，然后再?zèng)_去其余的余料，作后再?zèng)_那些靠近彎邊的孔和彎曲部分側(cè)面有孔精度要求的側(cè)壁孔；③對(duì)于沖裁、拉深級(jí)進(jìn)模，為了獲得較小的拉深因數(shù)，應(yīng)先按排切口加工，再進(jìn)行拉深，完成拉深工序后，再從條料上沖下工件；④對(duì)于帶有拉深、彎曲工序的工件，應(yīng)先進(jìn)行拉深，然后再考慮沖切周邊余料，隨后進(jìn)行彎曲加工，這是因?yàn)樵倮?/p>

66、深過程中，周邊材料流動(dòng)量較大，先拉深后彎曲可以避免零件變形；⑤對(duì)于帶有鐓形的工件，為了保證鐓形時(shí)便于材料流動(dòng)和減少鐓形壓力，在鐓形前應(yīng)該鐓形部分周邊余料適當(dāng)切除，然后在安排鐓形，鐓形完成后再進(jìn)行一次精確沖切余料，方能達(dá)到所需的幾何形狀的尺寸精度，如果再鐓形部位還有沖孔加工，一般應(yīng)先鐓形后沖孔；⑥對(duì)于帶有鐓形、彎曲加工的工件，一般應(yīng)先鐓形，然后沖切余料，再進(jìn)行彎曲加工。</p><p>　　經(jīng)過分析比較，決定采用第

67、②種的工序排列。</p><p>　　3.1.7 工件毛刺方向設(shè)計(jì)</p><p>　　在沖壓過程中，沖壓工件經(jīng)過凸、凹模沖切的最后切斷面時(shí)出現(xiàn)毛刺的方向面。工件提出毛刺方向要求時(shí)，應(yīng)保證工件毛刺方向一致，一副模具沖出的工件不應(yīng)有正有反；對(duì)于有彎曲加工的工件，在設(shè)計(jì)條料排樣時(shí)應(yīng)使毛刺面保留在彎曲件的內(nèi)側(cè)，這樣不僅使工件外形美觀，而且彎曲部位不會(huì)出現(xiàn)邊口裂紋。本模具設(shè)計(jì)時(shí)，工件的排樣避免了毛

68、刺的影響。</p><p>　　3.2模具的主要零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）本模具沖孔、沖外形時(shí)的沖裁模的凸凹模刃口型式選用平刃，因?yàn)槠饺械娜锌趶?qiáng)度高，刃口尺寸不隨修磨刃口平面而改變，適用于形狀復(fù)雜，精度要求較高的模具。刃口高度選取5毫米。凹模采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成型,安排凹模在

69、模架上的位置時(shí),要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù),盡量保證壓力中心與模柄中心重合。在工藝允許的情況下，應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)沖裁凸模，以便減少修磨沖裁凸模刃口相應(yīng)修磨彎曲凸模基面的次數(shù)。</p><p>　　其輪廓尺寸可按資料計(jì)算:</p><p>　　凹模厚度 H=kb(查沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，得k=0.22)</p><p>　　取凹模厚度H=70mm </p><p

70、>　　凹模寬度 B為240mm(送料方向)</p><p>　　凹模長(zhǎng)度 L為130mm</p><p>　　2）本模具采用的彎曲模具分三個(gè)部分，第一次先彎成U型，之后再進(jìn)一步彎成半封閉U型，最后彎成閉合圖形，即U盤接口的形狀。在彎曲模的設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)盡量使后續(xù)的彎曲工序的彎曲線于材料軋紋方向成一定夾角；彎曲時(shí)，應(yīng)先彎外角，后彎內(nèi)角，前次的彎曲必須使后續(xù)的彎曲有合適的定位基

71、準(zhǔn)，后續(xù)彎曲不影響前次彎曲的成型精度；確定彎曲方向時(shí)，應(yīng)盡量使工件的沖裁斷裂帶處于彎曲件的內(nèi)側(cè)；為了便于修磨沖裁刃口，應(yīng)盡量使彎曲成型部分與沖裁部分相當(dāng)集中，先沖裁再彎曲，最后切斷卸料。彎曲成型后的落料凸模長(zhǎng)度，能保證彎曲件在正常的閉模狀態(tài)下不滯留在凹模內(nèi)。</p><p>　　3.2.2定位零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu),考慮到工件的形狀,設(shè)置側(cè)刃沖出步矩和一個(gè)

72、自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)起定距的作用；兩個(gè)導(dǎo)料板起導(dǎo)料作用。</p><p>　　1）凹模固定采用螺釘緊固、銷釘定位的方式，該方式緊固力大，定位可靠，通用性較強(qiáng)，裝拆方便。凸模采用熱套和冷壓，過盈配合固定，該方式緊固力大，不易拆裝。</p><p>　　2）工件在模具上的定位部分的采用平面滑移，導(dǎo)料板導(dǎo)向，送料機(jī)構(gòu)定距的方式。該定位方式送料和出件較方便，而且安裝方便簡(jiǎn)潔。</p><

73、;p>　　3.2.3模架零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　該模具采用滑動(dòng)導(dǎo)向四導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具四周位置，沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格:</p><p>　　導(dǎo)柱:d/mm×L/mm分別為φ16×245(GB2851.7－81)</p><p>　　導(dǎo)套: d/mm×L

74、/mm×D/mm分別為φ20×115×34(GB2851.7－81)</p><p><b>　　根據(jù)查表確定:</b></p><p>　　上模座厚度H上取40mm,下模厚度H下取50mm。則該模具的閉合高度H閉為:</p><p>　　H閉=H上模+H下模+L+H-h=40+50+98+80-1=267mm&l

75、t;/p><p>　　上式中: L—凸模高度98mm</p><p>　　H—凹模高度80mm</p><p>　　h—凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度1mm</p><p><b>　　4尺寸計(jì)算</b></p><p>　　4.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　4.1.1

76、排樣方法的確定</p><p>　　根據(jù)工件的形狀，綜合分析工件的各工序在模具中的沖壓順序；模具的工位數(shù)，及各工位的工作內(nèi)容；工件在條料上的排列方式和方位，并反映出材料的利用率；模具的步距尺寸和定距方式；條料的帶寬、條料的紋向、送料方向；條料載體的設(shè)計(jì)形式和模具的結(jié)構(gòu)。確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到，但是可以采用有廢料和少廢料的排樣方法。</p><p>　　條料在不斷的送進(jìn)過程中，

77、經(jīng)過不斷的沖切余料，條料內(nèi)連接沖壓件運(yùn)載前進(jìn)的這一部分材料稱為條料的載體，也稱之為搭邊。載體的形式有雙側(cè)載體，單側(cè)載體及橋接載體和中間載體。雙側(cè)載體在條料的兩側(cè)都設(shè)計(jì)載體，被加工工件連接在兩側(cè)載體中間，載體的兩側(cè)對(duì)稱位置可沖導(dǎo)正釘，以提高導(dǎo)正精度。雙側(cè)載體送進(jìn)平穩(wěn)，但是材料利用率低，等寬雙側(cè)載體比較常用，而不等寬雙側(cè)載體的寬的一側(cè)稱為主載體，窄的一側(cè)稱之為副載體，一般導(dǎo)正釘都設(shè)計(jì)在主載體上，副載體上不沖導(dǎo)正釘孔。單側(cè)載體是在條料的一側(cè)設(shè)

78、計(jì)載體，各工位的沖件僅靠這側(cè)載體運(yùn)行送進(jìn)。導(dǎo)正釘孔多放在單側(cè)載體上，因此送料精度不如雙側(cè)載體高。單側(cè)載體應(yīng)用于厚度在0.5毫米以上的沖壓件，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的工件，也可設(shè)計(jì)為單側(cè)載體，為了增加載體強(qiáng)度，在每個(gè)沖壓件之間適當(dāng)位置用一小細(xì)條料連接起來，這種形式稱為橋接載體。中間載體為載體在條料的中間位置，一般適用于對(duì)稱工件，最適合對(duì)稱工件兩側(cè)有彎曲的工件。綜合以上材料，采用中間載體符合要求。</p><p>　　條料排樣設(shè)計(jì)

79、時(shí)，首先考慮被加工工件在全部沖壓工序需分為多少個(gè)加工工位，其中要設(shè)計(jì)幾個(gè)空工位。</p><p>　　工位的確定：保證工件的精度要求和工件幾何形狀的正確，對(duì)于精度要求高的部位，應(yīng)盡量集中在一個(gè)工位一次沖壓完成，以避免步距誤差影響精度要求；對(duì)于復(fù)雜的形孔與外形分?jǐn)嗲谐龝r(shí)，應(yīng)力要求做到各段形孔的形狀要簡(jiǎn)單、規(guī)則和容易加工；對(duì)于在普通低速?zèng)_床上的級(jí)進(jìn)模，多應(yīng)用側(cè)刃定距，為了減少步距的累計(jì)誤差，凡是能合并的工位，就不要分

80、開，工位要盡量地少；多次拉深的級(jí)進(jìn)模，由于連續(xù)沖壓，其拉深因數(shù)的選擇應(yīng)以安全穩(wěn)定為原則；復(fù)雜的彎曲工件，應(yīng)分?jǐn)?shù)次彎曲成形，不宜一次強(qiáng)行彎曲成形，必要時(shí)安排整形工序以保證工件質(zhì)量。不作任何加工的工位稱為空位工位，增設(shè)空位工位是為了保證模具具有足夠的強(qiáng)度，模具步距較大時(shí)（一般步距大于16毫米），不宜多設(shè)空位工位，精度要求高、形狀復(fù)雜的工件應(yīng)少設(shè)空位工位。</p><p>　　經(jīng)過多次排樣計(jì)算，本工件的排樣圖應(yīng)該如下，

81、如圖4.1</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　4.1.2搭邊值的確定</p><p>　　查冷沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，側(cè)面取搭邊值：a1， =10mm </p><p>　　4.1.3條料步距和寬度的確定</p><p>　　由搭邊值和工件的尺寸可以得出步距為34mm，沖側(cè)刃

82、寬度為2mm。</p><p>　　4.1.4條料利用率的確定</p><p>　　K3 = × 100％ [1] </p><p>　　式中 K3——板料的材料利用率；</p><p>　　n3——一張鋼板上沖件總數(shù)；</p><p>　　F——沖裁件面積（mm2）；</p><p

83、>　　L0——板料長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　B0——板料寬度（mm）。</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)可知n3 = 10，F(xiàn) = ab = 34 ×19= 646，L0 = 340，B0 = 19。</p><p>　　K3 = × 100％</p><p><b>　　= 76％</b

84、></p><p>　　4.2沖裁壓力的計(jì)算 </p><p>　　F = Ltτ[1] </p><p>　　式中 F——沖裁力（N）；</p><p>　　L——沖裁刃口周長(zhǎng)（mm）；</p><p>　　t——材料厚度（m

85、m）；</p><p>　　τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。</p><p>　　在生產(chǎn)中，考慮到刃口變鈍、間隙不勻和材料性能波動(dòng)等因素，通常按下式計(jì)算沖裁力：</p><p>　　F = 1.3Ltτb [1] </p><p>　　式中τb——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；</p><p>　　由沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得τb

86、 = 340 MPa，由以上數(shù)據(jù)可知</p><p>　　L = 2（a+b） = 2（34 + 10 ）= 88，t = 0.5。 </p><p>　　F≈ 1.3Ltτb = 1.3×88 × 0.5 × 340 = 19448N</p><p>　　4.3卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算</p><p>　　

87、Fx = KxF[1] </p><p><b>　　Ft = nKtF</b></p><p><b>　　Fd = KdF</b></p><p>　　式中 Fx、Ft、Fd——分別是卸料力、推件力、頂件力（N）；</p><p>　　Kx、Kt、

88、Kd——分別是卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)；</p><p>　　F——沖裁力（N）；</p><p>　　n——同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)。</p><p>　　由上述數(shù)據(jù)可知F =1964.8，n = 1，由沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Kx = 0.04，Kt = 0.07</p><p>　　Kd = 0.07。</p>&l

89、t;p>　　Fx = KxF = 0.04 × 19448 = 777.92</p><p>　　Ft = nKtF = 1 × 0.07 ×19448= 1361.36</p><p>　　Fd = KdF = 0.07 × 19448 = 1361.36</p><p>　　4.4壓力機(jī)公稱壓力的計(jì)算</p&

90、gt;<p>　　壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力。沖裁時(shí)的沖壓力Fz由沖裁力F、卸料力Fx、推件力Ft及頂件力Fd組成。這些力在選擇壓力機(jī)時(shí)那些要考慮進(jìn)去，應(yīng)該根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)分別對(duì)待，即</p><p>　　采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)</p><p>　　Fz = F + Fx + Ft [4] </p><p>　

91、　采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)</p><p>　　Fz = F + Fx + Fd</p><p>　　采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)</p><p>　　Fz = F + Ft</p><p>　　式中 Fz——沖壓力（N）；</p><p>　　F——沖裁力（N）；</p><

92、;p>　　Fx——卸料力（N）；</p><p>　　Ft——推件力（N）；</p><p>　　Fd——頂件力（N）。</p><p>　　由上述結(jié)果可知F = 19448，F(xiàn)x = 777.92，F(xiàn)t = 1361.36，F(xiàn)d = 1361.36</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合彈性卸料裝置和下出料方式：</p>

93、;<p>　　Fz = F + Fx + Ft</p><p>　　= 19448＋777.92＋1361.36</p><p>　　= 21587.28N</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,沖壓設(shè)備選J11-16。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：160KN&

94、lt;/p><p>　　公稱壓力行程：13mm</p><p><b>　　滑塊行程：50mm</b></p><p>　　滑塊行程次數(shù)：120次/min</p><p>　　最大裝模高度：300mm</p><p>　　裝模高度調(diào)節(jié)量：45mm</p><p>　　導(dǎo)軌間距離

95、：150mm</p><p>　　立柱距離：300mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸（前后左右）：320mm×450mm</p><p>　　滑塊底面前后尺寸：140mm </p><p>　　4.5 沖模閉合高度的計(jì)算</p><p>　　沖模的閉合高度，是指沖模處于閉合狀態(tài)（工作行程最底點(diǎn)）時(shí)

96、，上模板的上平面至下模板的下平面的高度。</p><p>　　沖模設(shè)計(jì)時(shí)，必須使沖模的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)（圖4.2），通常應(yīng)滿足下列關(guān)系式：</p><p>　?。℉max – 5） ≧ H ≧ （Hmin + 10）[1]</p><p>　　式中 Hmax——壓力機(jī)的最大閉合高度（mm）；</p><p>　　Hmin——壓

97、力機(jī)的最小閉合高度（mm）；</p><p>　　H——沖模的閉合高度（mm）。</p><p>　　圖4.2閉合高度示意圖</p><p>　　對(duì)于沖裁類沖模（圖4.3）——不需考慮沖裁料厚（與料厚無關(guān)），但要考慮刃口進(jìn)入量α：</p><p><b>　　圖4.3刃口進(jìn)入量</b></p><p&

98、gt;　　H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 –α[1]</p><p>　　式中 H——沖模的閉合高度（mm）；</p><p>　　h1——下模板的厚度（mm）；</p><p>　　h2——上模板的厚度（mm）；</p><p>　　h3——凹模的厚度（mm）；</p><p>　　h4——凸模

99、的厚度（mm）；</p><p>　　h5——墊板的厚度（mm）</p><p>　　α——凸模刃口進(jìn)入凹模刃口的深度（mm）；對(duì)于普通沖裁模取</p><p>　　α = 1，對(duì)于精密沖裁模取α = 0。</p><p>　　由所設(shè)計(jì)的模具可知h1 = 50，h2 = 40，h3 = 65，h4 = 110，本設(shè)計(jì)為普通沖裁模取α = 1

100、。</p><p>　　H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5–α</p><p>　　= 50 + 40 + 65 + 110 + 10- 1</p><p><b>　　= 274mm</b></p><p>　　4.6送料機(jī)構(gòu)斜楔的計(jì)算</p><p>　　沖模上的斜楔滑塊結(jié)構(gòu)

101、，可以將上模座的垂直方向運(yùn)動(dòng)變成推料板的水平或者傾斜方向運(yùn)動(dòng)。其中斜楔滑塊角度與行程的關(guān)系如圖4.4所示。</p><p>　　S = S1 × tanα[1] </p><p>　　S1 = S × cotα</p><p>　　式中 S1——斜楔行程（mm）；</p><p>

102、　　S——滑塊行程（mm）；</p><p>　　α——斜楔滑塊角度（°）。</p><p><b>　　圖4.4斜楔的計(jì)算</b></p><p>　　由所設(shè)計(jì)的裝配圖可知滑塊行程S = 80mm，α = 60°</p><p>　　S1 = S × cotα= 80× cot6

103、0°=25.6mm</p><p>　　4.7凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算</p><p>　　沖裁件的尺寸精度取決于凸凹模刃口部分的尺寸，沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來實(shí)現(xiàn)和保證。確定刃口尺寸及制造公差時(shí)，須參考以下原則：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，因此設(shè)計(jì)落料模時(shí)，一凹模位準(zhǔn)，間隙取在凸模上，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為準(zhǔn)，間隙設(shè)在凹模上；考慮到

104、沖裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的值，對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減小的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值，這樣凸、凹模磨損到一定程度的情況下，任能沖出合格的零件；在確定模具刃口制造公差時(shí)要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值。</p><p>　　由于模具加工制造方法的不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)

105、算方法和制造公差也不同，分為兩類：</p><p>　　1）凸模與凹模分開加工，這種方法，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的工件，為了保證間隙，應(yīng)滿足下式條件。 </p><p><b>　　[1]</b></p><p>　　式中：－凸模制造公差；</p><p><b>　?。?/p>

106、模制造公差。</b></p><p>　　沖孔凸凹模尺寸計(jì)算：設(shè)工件的尺寸為，根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，沖孔時(shí)應(yīng)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(huì)減小，因此應(yīng)使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大尺寸，再增大凹模以保證最小合理間隙，凸模的制造取負(fù)偏差，凹模取正偏差，計(jì)算見下式，</p><p><b>　　[1]</b></p>&

107、lt;p>　　式中：、——沖孔凸、凹模尺寸（mm）；</p><p>　　——工件制造公差（mm）；</p><p>　　x——因數(shù)，其值差手冊(cè)。</p><p>　?。剑?.5＋0.5 X 0.4）=2.7[1]</p><p>　　＝（2＋0.5 X 0.4）=2.2</p><p>　?。剑?.5＋0.5

108、X 0.4＋2 X 0.08）＝2.86</p><p>　　＝（2＋0.5 X 0.4＋2 X 0.08）＝2.36</p><p>　　2）凸模與凹模配合加工，適用于形狀復(fù)雜或者料薄的沖裁件，為了保證凸凹模的間隙值，必須采用配合加工，此方法是先加工好其中的一件（凸?；蛘甙寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)來加工另一件，使他們保持一定的間隙，該方法的特定是：模具間隙是用配置的方法保證的

109、，省去了公差計(jì)算，也容易加工；尺寸標(biāo)注簡(jiǎn)單，只需要在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配置件僅標(biāo)注基本尺寸和配合所留間隙。沖孔時(shí)，先做凸模，以它為基準(zhǔn)件配作凹模，保證最小的合理間隙值，落料時(shí)，先做凹模，以它為基準(zhǔn)件配作凸模，保證最小的合理間隙值。</p><p>　　凸、凹模配合加工的方法有利于獲得最小合理間隙，放寬對(duì)模具加工設(shè)備的精度要求，而沖模的生產(chǎn)規(guī)模多數(shù)情況下屬于單件或者小批量生產(chǎn)，因此，多數(shù)工廠均采用配合加工法生

110、產(chǎn)凸模和凹模。</p><p>　　3）無論是分開加工法還是配合加工法，基準(zhǔn)件（凸模或凹模）尺寸和公差計(jì)算可以用以下公式：</p><p>　?、倌p后增大的尺寸，以接近或等于工件的最小極限尺寸作為基準(zhǔn)件的基本尺寸，則[1]</p><p>　?、谀p后減小的尺寸，以接近或等于工件的最大極限尺寸作為基準(zhǔn)件的基本尺寸，則[1]</p><p>

111、　　③磨損后不變的尺寸，以工件的中間尺寸作為基準(zhǔn)件的基本尺寸，即[1]</p><p>　　4.8彎曲模尺寸的計(jì)算</p><p>　　4.8.1彎曲力的計(jì)算</p><p>　　彎曲力是指完成預(yù)定彎曲時(shí)需要壓力機(jī)所施加的壓力，彎曲力包括自由彎曲力和校正彎曲力。彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝、選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具時(shí)的重要依據(jù)。彎曲力通常根據(jù)工件的寬度、厚度，材料的力學(xué)性能和模

112、具的結(jié)構(gòu)、尺寸等采用經(jīng)驗(yàn)公式來進(jìn)行彎曲力的估算。</p><p>　　1）自由彎曲力的計(jì)算</p><p>　　V形彎曲件按下式計(jì)算</p><p><b>　　[1]</b></p><p>　　U形彎曲件按下式計(jì)算</p><p><b>　　[1]</b></p

113、><p>　　式中: 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）；</p><p>　　t彎曲件材料厚度（mm）；</p><p>　　R彎曲內(nèi)半徑（mm）；</p><p>　　材料抗拉強(qiáng)度（MPa）；</p><p>　　K安全因數(shù)，一

114、般取K＝1.3。</p><p>　　本模具設(shè)計(jì)中為U形彎曲，所以</p><p><b>　?。剑?78.46N</b></p><p>　　2）校正彎曲力的計(jì)算</p><p>　　校正彎曲力的計(jì)算按下式計(jì)算</p><p><b>　　[1]</b></p>

115、<p>　　式中：校正力（N）；</p><p>　　單位校正力（MPa）；</p><p>　　A工件被校正部分的投影面積（）。</p><p>　　4.8.2彎曲模具工作部分的計(jì)算</p><p>　　1）U形工件彎曲時(shí)，必須需要選擇適當(dāng)?shù)拈g隙，間隙的大小對(duì)工件質(zhì)量和彎曲力有很大的影響，間隙過小，彎曲力大，工件變薄并降低模具

116、壽命，間隙過大，回彈較大，還會(huì)降低工件精度。V形工件彎曲時(shí)，凸凹模間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)閉合高度來控制的，不需要在模具結(jié)構(gòu)上確定間隙。</p><p>　　U形工件彎曲凸凹模間隙按下式確定：</p><p><b>　　[1]</b></p><p><b>　　[1]</b></p><p>　　式中

117、： 凸、凹模的單邊間隙（mm）；</p><p>　　材料的最小厚度（mm）；</p><p>　　t材料的公稱厚度（mm）；</p><p>　　n因數(shù)，查表知，H為彎曲件高度，B為彎曲線長(zhǎng)度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的凸凹模間隙為：</p><p>　?。?.5＋0.051＝0.55 ＝1(1+0.0

118、5)=1.05</p><p>　　2）凸模、凹模工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　用外形尺寸標(biāo)注的彎曲件，工件為雙向偏差時(shí)，凹模尺寸為:</p><p><b>　　[1]</b></p><p>　　工件為單向負(fù)偏差時(shí)，凹模尺寸為:</p><p><b>　　[1]</b