【正文】 （一）零件工藝性分析 工件為圖 1 所示的落料沖孔件，材料為 Q235 鋼，材料厚度 1mm，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下： Q235 為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。 2. 結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。零件一端有一圓孔，孔的尺寸為 9mm，滿足沖裁最小孔徑 mind ≥ ?t 的要求。另外，經(jīng)計(jì)算孔距零件外形之間的最小孔邊距為 ，滿足沖裁件最小孔邊距 minl ≥ mmt ? 的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。 3. 精度分析： 零件上有 4 個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬 IT13，取 ?x ，所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對(duì)于凸凹模分別按 IT6 級(jí)和 IT7 級(jí)加工制造。由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。 圖 1 工件圖 （二）沖裁工藝方案的確定 零件為一落料沖孔件，可提出的加 工方案如下： 方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正 ，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。 所以，比較三個(gè)方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對(duì)復(fù)合模中凸凹模壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)材料厚度為 1mm時(shí)，可查得凸凹模最小壁厚為 ，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為 ，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。 （三）零件工藝計(jì)算 根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法。 （ 1）落料件尺寸的基本計(jì)算公式為 A0m a xA )( ???? XΔDD 0m inm a x0m inAT TT )()( ?? ?? ????? ZX ΔDZDD 尺寸 0 ?? ， ? ，可查得凸、凹模最小間隙 Zmin=，最大間隙 Zmax=，凸模制造公差分別是 mmT ?? ， mmT ?? ，凹模制造公差分別是 mmA ?? ， mmA ?? 。將以上各值代入AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? 校驗(yàn)是否成立，經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可按上式計(jì)算工作零件刃口尺寸。 即 0 1 1 9 7 )( ?? ????AD 0 6 9 7 ) 9 1 ( ?? ???TD )( ?? ????AD 0 0 0 0 0 7 6 ) 6 ( ?? ???TD （ 2）沖孔基本公式為 0m inT T)( ???? XΔdd A0m inm inA )( ????? ZX Δdd 尺寸 ?? ，查得其凸模制造公差 mmT ?? ，凹模制造公差mmA ?? 。經(jīng)驗(yàn)算，滿足不等式 AT ?? ? ≤minmax ZZ ? 。 0 )( ?? ????Td 0 1 1 2 6 ) 6 ( ????Ad （ 3）圓心距尺寸： 尺寸 ? ??? mmmmL 0 4 1 )1 6 2 ( ?????? 設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。 采用直對(duì)排，設(shè)計(jì)成隔位沖壓。 隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn) 180176。，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。 料板間隙為 ，步距為 ,搭邊值取 （ P28 表），條料寬度為 （采用無(wú)側(cè)壓 導(dǎo)料裝置 ,一個(gè)步距的材料利用率為 % 。 排樣圖及材料利用率的計(jì)算 方案一 采用無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度： mmcaDB 0 a x0 )()2( ?????? ?????????? 工件間搭邊值 a 查表得為 則 步距： mmS ???? 端距： mmL ??? 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率： %%100)()(%100 ??????? BSA? 方案二 采用無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度： mmcaDB 0 a x0 )()2( ?????? ?????????? 工件間搭邊值 a 查表得為 則 步距： mmS ??? 端距： mmL ??? 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率： %%100)()(%100 ??????? BSA? 結(jié)論：綜上所述，方案一與方案二相比較，方案一的材料利用率比方案二高，所以方案一較佳，選擇方案一排樣。 可知沖裁力基本計(jì)算公式為 ?KLTF? 此例中零件的周長(zhǎng)為 ，圓的周長(zhǎng)為 ，材料厚度1mm， Q235 鋼的抗剪強(qiáng)度取 300MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為 NNF 5 4 4 ?????落 NNF 1 0 2 ?????孔 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力 XF 和推件力 TF 為 NFKF XX 3 5 7 7 5 5 4 4 ???? NFNKF TT 6 3 8 1 0 2 ????? (n=h/t=6/1=6) 則零件所需得沖 壓力為 NFFFFF TX 4 6 2 6 3 8 33 5 7 7 1 0 2 5 4 4 7 ????????? 孔落總 NFFP ZZ 7 1 8 1 0 0 1 4 6 2 )( ?????? 初選設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī) J23— 16。 計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凹模型口圖，如圖所示。在圖中將 xoy 坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成 L1～L4 共 4 組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心 C 點(diǎn)的坐標(biāo)（ ， 0） 各基本要素壓力中心的的坐標(biāo)值 基本要素長(zhǎng)度L/mm X Y ?L 0 ?L 0 ?L 0 ?L 0 合計(jì)： 0 :1 ????? bRSyL ???y ?壓力中心就是圓心（ ,0） :2L 壓力中心就是圓心（ ,0） :3L 對(duì)稱的直線壓力中心就是對(duì)稱中心，即（ ,0) :4L ????? bRSy ???y 4L 壓力中心為（ ,0） 所以該模具的壓力中心為 0 ??????? 由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn) O 較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn) O。若選用 J2316 沖床， C 點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 （四） ．模具總體設(shè)計(jì) （ 1）模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為倒裝式復(fù)合模。 （ 2） 定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無(wú)側(cè)壓裝置。 控制條料的送進(jìn)步距采用初始擋料銷初定距，固定擋料銷定距。 （ 3） 卸料、出件方式的 選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。 （ 4） 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 五、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得： 凹模厚度 )~( ??? KbH 凹模壁厚 ~)2~( ?? HC 取凹模厚度 H=25mm,凹模壁厚 c=32mm, 凹模寬度 mmmmcbB 100)32236(2 ?????? 凹模長(zhǎng)度 L 取 125mm(送料方向 ) 所以，凹模輪廓尺寸為 mmmmmmHBL 251 0 01 2 5 ????? 彈性元件采用橡膠，相關(guān)計(jì)算如下： 橡膠截面積選擇為矩形，壓縮量選擇為 15 根據(jù) : 02 )~( HH ?? 式中： 2H? 橡膠的總壓縮量， mm 0H 橡膠的自由高度， mm。 故得橡膠的自由高度為 ，由于模具處于閉合狀態(tài)， 所以橡膠高度為 。 根據(jù)橡膠所需面積 PFA X? 式中： XF 橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力； P橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)； A橡膠橫截面積。 由于壓縮量取 15，故對(duì)應(yīng)的單位壓力為 1，所需面積 631 63 ??A 由于橡膠實(shí)際面積與卸料板面積相等為 12500，故滿足需要 3.（ 1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)肩式。其總長(zhǎng) L 可按公式 計(jì)算： mmmmhthhL 49)2211214(21 ????????? ② 凸凹?？傞L(zhǎng)： 592811614 ?????L （ 2） 定位零件的設(shè)計(jì) 起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為 8 16。 （ 3） 卸料部件的設(shè)計(jì) 卸料板的設(shè)計(jì) : 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 14mm。 卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 40～ 45HRC。 （ 4） 模架及其它零部件設(shè)計(jì) 模架由上、下模座和導(dǎo)向零件組成，是整副模具的骨架，模具的 全部件 都固定在它的上面，并承受沖壓過(guò)程的全部載荷。模具上模座 和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、下模間的精確位 置由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來(lái)實(shí)現(xiàn)。 模架選用適用中等精度，中、小尺寸壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)，常用于橫向送料（從右向左送料）的級(jí)進(jìn)模，操作方便。 上模座： L/mm B/mm H/mm=200m 125mm 35mm 下模座： L/mm B/mm H/mm=200mm 125mm 40mm 導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合精度，可以根據(jù)沖裁模精度 、模具壽命、間隙大小來(lái)選擇。 導(dǎo)柱： d/mm L/mm=25mm 150mm 導(dǎo)套： d/mm L/mm D/mm=25mm 85mm 33mm 墊板： mmmmmmHBL 61 0 01 2 5 ????? 凸模固定板： mmmmmmHBL 161 0 01 2 5 ????? 凹模的厚度已為： 25mm 凸凹模的長(zhǎng)度為： 59mm 凸凹模固定板： mmmmmmHBL 161 0 01 2 5 ????? 卸料板： mmmmmmHBL 141 0 01 2 5 ????? 模具的閉合高度： H=（ 35+40+6+14+25+59） mm=179mm 可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) JH2316 的最大裝模高度（ 220mm），可以使用。 六、沖壓設(shè)備的選用 根據(jù)沖壓力的大小，選取開(kāi)式壓力機(jī) JH23— 16，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力： 160kN 滑塊行程： 70mm 滑塊行程次數(shù)： 115 次 /min 最大閉合高度： 220 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量： 60 mm 滑塊中心線到床 身距離： 160mm 工作臺(tái)尺寸： 450 mm 300 mm 工作臺(tái)孔尺寸： 220 mm 110 mm 模柄孔尺寸： φ 30mm 50 mm 墊板厚度： 60 mm 七、模具裝配圖 模具裝配圖如圖紙 1 所示。 八、模具零件圖 模具中沖孔凸模、凸凹模、凹模、推件塊零件圖如圖紙 4所示。 九 .模具零件加工工藝 模具關(guān)鍵零件采用線切割，加工相對(duì)簡(jiǎn)單 內(nèi)部資料 ， 請(qǐng)勿外傳！ XuyUP2kNXpRWXm Aamp。 UE9aQ@Gn8xp$Ramp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQc@UE% amp。qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQc@UE% amp。qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQ@Gn8xp$Ramp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNu