【正文】 成多道沖壓工序的模具。 方案三：沖孔 — 落料，復(fù)合沖壓，采用復(fù)合生產(chǎn)。 沖裁件的尺寸精度：沖裁件的尺寸公差等級(jí)為 IT14 級(jí)精度要求不高，一般沖壓均能滿足，其尺寸精度要求經(jīng)查表 72 其尺寸公差風(fēng)別為： 粗糙度：工件對(duì)粗糙度要求度不高 Ra 達(dá)到 即可。其圓角半徑 R 值 滿足模具設(shè)計(jì)圓角最小尺寸要求。 4 2 制件的工藝分析 該制件零件圖 如圖 21所示 。 本設(shè)計(jì)是作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)畢業(yè)生，在畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合性運(yùn)用。且沖壓工藝具有高生產(chǎn)率、成本低廉、材料利用率高、適合大批大量生產(chǎn)特點(diǎn)，并且該零件廣泛應(yīng)用于木制家具作為連接件使用，使用沖壓生產(chǎn)將會(huì)得到較大的效益。這也是我更加細(xì)致的利用所學(xué)知識(shí)的一次嘗試，也是本小組選擇 該課題的理由所在。鞏固和擴(kuò)展自己所學(xué)的基本理論和專業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)培養(yǎng)自己的技能分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，初步形成融技術(shù)、管理于一體的大工程意識(shí)，培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)和研究思想、理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；進(jìn)一步訓(xùn)練和提高課題方案設(shè)計(jì)、資料查閱 、理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)使用、文字表達(dá)等方面的能力和技巧；通過(guò)本次設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步深入的掌握沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。 圖 21 制件示意圖 生產(chǎn)批量：中批量； 材料 ： 08 鋼； 材料厚度： ； 毛肧 精度： IT14； 材料分析 ：材料 08 鋼由表 22 查得 08 鋼 抗剪強(qiáng)度在 260MPa 到 360MPa 范圍 內(nèi)，含碳量較低有良好的塑性、可鍛性和 沖壓性能，比較適合沖裁。 （ 3）由于凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺 寸不應(yīng)太 小， 而零件孔的尺寸遠(yuǎn) 大于凸模能沖制最小尺寸。 經(jīng)過(guò)對(duì)制 件的生產(chǎn)批量、 材料、厚度、輪廓、精度的分析該制件適合沖裁。 制件成型工藝方案確定 單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模比較 如表 31 所示。它也只需要在一副模具內(nèi)可以完成多道不同的工序，可包括沖裁、彎曲、拉深等，生產(chǎn)效率高，易于自動(dòng)化，但該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配難度大，精度要求高，步距控制要求精度大，由于本設(shè)計(jì)的零件形狀簡(jiǎn)單，加工精度要求不高，所以此方案不合適。 8 4 模具結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 模具類型 根據(jù)零件的沖裁方案，采用復(fù)合沖裁模 。 模架結(jié)構(gòu) 由于沖壓件尺寸較小精度要求不高，因此選用由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 （ 2）壓料 采用彈壓卸料板進(jìn)行壓料。 采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的 公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級(jí)較低。 圖 51 排樣示意圖 10 表 52 搭邊 a 和 a1 數(shù)值 材料厚度 圓件及 r＞ 2t 的工件 矩形工件邊長(zhǎng) L＜ 50mm 矩形工件邊長(zhǎng) L＞ 50mm 或 r＜ 2t 的工件 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a ＜ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~12 搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損鋼（ %～ %）的搭邊值。 由排樣圖，取 A=， B=， S=， 代入公 式 （ 52） 得： y = %1 0 ?? ≈ %73 12 沖壓力的計(jì)算 （ 1） 沖裁力 由參考文獻(xiàn) [3]可知： 沖裁力： bTtLKF ???? （ 53） 式中： F沖裁力； K系數(shù)； bT 材料抗剪強(qiáng)度； L沖裁周邊總長(zhǎng)（ mm）； t材料厚度 （ mm）。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)盡量使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重 合，否則，會(huì)使沖模和 壓 力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦，模具導(dǎo)向零 14 件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 圖 56 壓力中心示意圖 如圖 56 該制件為圓形對(duì)稱圖形，所以 幾何中心就是壓力中心則 ① 為制件壓力中心 、 內(nèi)孔壓力中心 、 外圓 弧壓力中心 、 為直線段壓力中心 、 為外輪廓的壓力中心 。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。 表 58 簡(jiǎn)單形狀（方形、圓形）沖裁時(shí)凸、凹模的制造偏差 公稱尺寸 凸模偏差 凸? 凹模偏差 凹? ≤ 18 ＞ 18～ 30 ＞ 30～ 80 ＞ 80～ 120 ＞ 120～ 180 ＞ 180～ 260 ＞ 260～ 360 ＞ 360～ 500 + + + + + + + + 表 59 圓形凸凹模制造偏差 材料厚度 t 基本尺寸 ＞ 10 ＞ 10～ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 150 凹? 凸? 凹? 凸? 凹? 凸? 凹? 凸? + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 16 表 510 磨損系數(shù) 材料厚度 工件公差 1 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 12 24 4 磨損系數(shù) 非圓形 x值 圓形 x值 1 落料時(shí)的刃口尺寸計(jì)算 由圖可知 ,該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔 ,落料 。 沖孔 ? 8mm 的孔 ： 小Td =( min小d +x? )0T?? =(8+ ) ?? = ?? mm 小Ad =( 小Td +Zmin) A??0 =(+) = mm ? 16mm 的孔 ： 大Td =( min大d +x? )0T?? = ?? mm 大Ad =( 大Td + Zmin) A??0 = ? mm 校核 ： ｜ T? ｜ +｜ A? ｜ ≤Zmax Zmin +=(滿足間隙公關(guān)條件 ) 孔距尺寸小孔與小孔之間 ： 1dL = 1L ? ?81 =33? 小孔與大孔之間 ： 2dL = 2L ? ?81 =? 落料 ： AD =( maxD x? ) A??0 17 =() ? = ? mm TD =( AD Zmin )0T?? TD =( AD Zmin )0T?? =()? = mm 對(duì)應(yīng)凹模刃口尺寸按其沖孔凸模刃口尺寸配做，其對(duì)應(yīng)凹模刃口基本 尺 寸分別為 ? ? 1 ? 50,保證間隙值 （ ～ ） 之間 。由于本模具沖的零件尺寸相對(duì)較大，所以采用刃口為直通式如圖 61 所示，該類型刃口強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變。各種加工方案的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍如表 6— 3 所示。 22 工藝過(guò)程的制訂 表 64 凹模的加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工藝內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 用型鋼棒料，在據(jù)床上或車床上切斷，并將棒料鍛成矩形之后進(jìn)行球化退火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 鋸床或車床 2 粗加工 毛坯 刨削或銑削毛坯的六個(gè)面，加工尺寸至 125mm 100mm25mm,留粗磨余量 刨床或銑床 3 磨平面 磨上、下兩平面和相鄰的兩側(cè)面，作為加工時(shí)的基準(zhǔn)面。 根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用 IT7 級(jí)，表面粗糙度為，同軸度為 。對(duì)于圓形凸模與凸模固定板采用H7/m6 配合，并按凸模的 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格選取。 凸模高度的確定 因?yàn)樵撝萍螤畈皇呛軓?fù)雜，所以將沖孔模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸模。固定板 的凸模安裝孔與凸模采用 H7/m6。各種加工方案的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍如表 6— 3 所示。 28 工藝過(guò)程的制定 具體工藝過(guò)程如圖表 65 所示 表 65 沖孔凸模的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 將毛坯鍛造成 φ1850mm 和 φ2650 圓棒。 6 鉗工修精 全面達(dá)到要求 6 檢驗(yàn) 29 工藝過(guò)程卡的制定 表 66 凸模加工工藝過(guò)程卡 工藝工程卡 零件名稱 圓形凸模 模具編號(hào) 零件編號(hào) 零件材料 Gr12 毛坯尺寸 16mm 45mm 件數(shù) 1 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 定額工 時(shí) 實(shí)做工時(shí) 制造人 檢驗(yàn) 等級(jí) 1 備料 將毛坯鍛造成 φ1645mm 圓棒。 5 磨削 磨外圓、兩端面到設(shè)計(jì)要求。 由于該零件為工作零件，起主要成型的作用，對(duì)精度要求較高，外形精度公差為 IT7。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小限制。 凸凹模的外形尺寸計(jì)算 綜上所述，結(jié)合總體設(shè)計(jì)中對(duì)零件圖樣的設(shè)計(jì)，最終確定零件尺寸為50mm50mm 該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力 ,所以凸 凹 模的材料應(yīng)選 Cr12。合格后，鏜出型孔直壁下的擴(kuò)大孔。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)套 ： 熱處理 ： 滲 碳深度 （ ~） mm， 硬度 （ 58~62） HRC； 技術(shù)條件 ：按 JB/T8070— 2020 的規(guī)定 ； 標(biāo)注 ： A32?50?30GB/— 2020。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格如圖 81 和見(jiàn)表 81。卸料板擰緊后，使卸料版高出凸凹模 1mm，由誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。 表 82 彈壓卸料板與凸模間隙值 材料厚度 t/mm ＜ ～ 1 ＞ 1 單邊間隙 Z/mm 出件零件的設(shè)計(jì) 出件方式采用上出件方式，出件系統(tǒng)由打桿、頂桿和頂板傳遞推件力，由推件塊將零件推出。 （ 3） 頂板 材料選用 45 鋼； 技術(shù)要求按 JB/T7653— 2020； 根據(jù) JB/— 2020 選用 A型頂板 d=35mm、 H=5mm標(biāo)注 A40JB/ — 2020。 通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾式 J2316 壓力機(jī)能滿足要求。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我深刻的認(rèn)識(shí)到了專業(yè)知 識(shí)的重要。 在 設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 我 在 工藝分析上 遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)，再加上自身不懈的