【正文】 質(zhì)量，縮短試制周期，進而爭先占領市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性意義。這一情況充分說明了在國民經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的過程中，在各個工業(yè)發(fā)達國家對世界市場進行激烈爭奪的過程中，愈來愈多的國家采用模具進行生產(chǎn)，模具工業(yè)明顯的成為技術經(jīng)濟和國力發(fā)展的關鍵。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)多品種、少批量，復雜大興，精度更新?lián)Q代速度快等變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。 1971 年美國Diclomp公司成功地開發(fā)了級進模計算機輔助設計系統(tǒng) PDDC。如 CATLA的Knowledgeware， UGII的 Knowledge Based；標準化 發(fā)展，把圖形軟件標準；網(wǎng)絡化發(fā)展，實現(xiàn)計算機技術與通信技術相互結(jié)合、密切深透的產(chǎn)物；最優(yōu)化發(fā)展，使產(chǎn)品設計和工業(yè)過程的最優(yōu)化。 4．基于總體方案，進行排樣設計，擬訂工位數(shù)，各工位的性質(zhì)和順序。 8．選擇合適的沖壓設備。103MPa 彈性模量 該零件是一個小托架薄板，材料為硅錳青銅，厚度為 1mm，其形狀為不規(guī)則復合彎曲，中間有一寬度為 ，由于硅錳青銅為有色金屬，具有良好的沖壓性能，適于制作托架，也適于沖裁和彎曲。因為是為后面彎曲而準備的原材料，所以考慮材料的展紋方向，應該與展紋方向平行。 孔中心與邊緣距離尺寸公 差在 t=1，直徑小于 50時為 177。 改進方案：沖裁矩形尖角改為 r=2mm的圓角過渡。 沖壓工藝方案的確定 零件成形所需工藝 零件有一孔需沖孔，然后是整體材料落料，然后時彎曲。 一般小型工件加工都不能采用這種結(jié)構(gòu)。 采用這種方法成形的模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是正因為需要第二次彎曲凹模外形作定位，使第二次彎曲凹模的壁厚受到彎曲件彎邊高度的限制，因此要求工件高度 h＞ 12~15t，才能保證凹模具有足夠的強度。 這種結(jié)構(gòu)的凹模需要具有較大的空間，凸凹模的壁厚受到彎曲件高度的限 12 制。凹模繼續(xù)下行，當推板與凹模底面接觸時，便強迫凸模向下運動，在擺塊作用下最后彎曲成 π形，缺點時結(jié)構(gòu)稍微復雜。 方案二：分開進行加工，先沖孔落料，后彎曲 該方案結(jié)構(gòu)簡單，采用復合模沖孔落料，再用復合 彎曲模一次彎曲成形，采用的工具容易標準化，工具還可以改做它用，可以采用。 3 模具結(jié)構(gòu)設計及沖壓工藝計算 沖裁模設計與計算 排樣設計 零件展開 計算 由零件圖可得，彎曲圓角 r=2，板料厚度 t=2 r/t=1＞ 這種彎曲件變薄不嚴重，其毛坯展開長度可以根據(jù)中性層長度不變的原則計算 L=∑Li+∑παi(ri+xi*t)/180176。 配作法主要適用于形狀復雜或薄板工件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工作輪廓的最小極限尺寸：將凹模尺寸減小最小合理間隙值即得到凸模尺寸。在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。但是沖孔廢料從凸凹模的孔中排出，影響模具周圍的清潔。 導料：導料裝置分為導料板和導料銷兩種。 擋 料：擋料有兩種方式，一是用銷釘擋住搭邊或沖件輪廓；二是用側(cè)刃在條料側(cè)邊沖切各種形狀的缺口，限制條料送進距離的定距側(cè)刃。彈簧彈頂擋料銷見標準 JB/。 漏料孔：在沖模的下模座上開一個漏料孔，使沖下的廢料從凹模下面及壓力機的工作臺的漏料孔排出，不但簡化了模具，而且操作安全。根據(jù)壓力機選擇，模柄直徑為50mm。 22 圖 查工程大典 可得： 由凸、凹模尺寸可得，凹模周界為 L=200mm、 B=125mm。 彈性元件選擇與計算 此 模具中，只有推件板和卸料板兩個活動裝置。計算卸料力后，此方案須要 10個橡膠塊，不適合，改用 D=32mm， d=， h=16mm， D1=42mm的橡膠塊，4個橡膠塊即可滿足要求，預壓縮量為 10%~15%，取 2mm。同時，確定了模柄孔尺寸為 248?？紤]到模具磨損和彎曲件回彈的影響，凹模寬度尺寸應為 （ ） 凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙 C，即 （ ） 彎曲件寬度尺寸標注在 （ ）式中 b——彎曲件基本尺寸， mm； △ ——彎曲件制造公差； 27 ， ——凸、凹模制造偏差，按 IT6~IT8級公差等級選取。其中， V 形彎曲 不需要確定單邊間隙，由閉合高度來確定。間隙過小，會使工件邊部壁厚減薄，降低凹模壽命。 28 圖 所以，凹模厚度為墊板厚度加上零件尺寸，為 28mm。但是不能同時滿足彎曲圓角半徑。其選取過程如下： 178。 178。采用這種方法成形的模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是正因為需要第二次彎曲凹模外形作定位，使第二次彎曲凹模的壁厚受到彎曲件彎邊高度的限制，因此要求工件高度 h＞ 12~15t，才能保證凹模具有足夠的強度。凸凹模 1 既是彎曲 U 形的凸模，又是彎曲四角 形的凹模。不予選用。凹模繼續(xù)下行，當推板與凹模底面接觸時，便強迫凸模向下運動，在擺塊作用下最后彎曲成 π形，缺點時結(jié)構(gòu)復雜。 模具的定位結(jié)構(gòu)分析確定 由于工件尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，所以選擇手工送料，送料過程中定位由定位板 30 和定位銷釘來實現(xiàn)。 壓板：加工時，壓板先壓在工件上，實現(xiàn)了 Z方向的定位、 X軸轉(zhuǎn)動和 Y軸轉(zhuǎn)動的定位。 從而實現(xiàn)了工件第二次彎曲時的完全定位。 此推件板在第一次沖壓彎曲過程中還起到壓料作用，為保證壓料力均勻分布，推件板面積盡量覆蓋工件頂部。要減少彎曲回 彈，也得從這幾個方面著手。三是改進彎曲工藝，采用熱處理工藝、增加校正工序、采用拉彎工藝。方法三中采用熱處理增加了工件制造成本，采用拉彎工藝適用于相對彎曲半徑很大的彎曲件。 其設計尺寸參照中國模具工程大典，可得其尺寸如下： d=30mm（極限偏差 177。 成形力計算 第一次彎曲： 第一次彎曲是將沖裁件彎曲成 U形件，其計算公式如下： （ ） z式中： FU——沖壓行程結(jié)束時，不經(jīng)受校正時的自由彎曲力， N； B——彎曲件寬度， mm； t——彎曲件厚度， mm； r—— （ ） 33 =25+k*35+（ KN） =（ KN） 式中 k為彈性系數(shù)，在彈簧選用中取值為 。 彈簧的彈性系數(shù) k=F/L，預壓縮量為 L=25/k，所以彈簧總壓縮量為 25/k+35，取 k=500KN/m，則總壓縮量為 85mm，彈簧的壓縮量為其高度的 20%~80%，選50%，即高度為 170mm。 該壓力機具體參數(shù)如下：公稱壓力 100KN、滑塊行程 60mm、最大閉合高度180mm、封閉高度調(diào)節(jié)量 50mm、工作臺尺寸 360mm（左右）， 。 沖壓成形設備選擇 由前面成形力的計算可知，彎曲成形過程中，最大沖壓工藝壓力為 ，一般情況下，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖壓總工藝力的 ，可以取壓力機的壓 力為 F壓機 總 （ ） 所以，選取公稱壓力為 100KN的壓力機。第二次彎曲過程中壓縮量為 35mm。 32 圖 其尺寸遠遠大于凹模尺寸，因此不能使用標準件，設計其尺寸如下： d=30mm、D=50mm、螺栓為 4*10mm、打桿孔 a=11mm。綜上所述，可用方案有增加校正工序和補償法，其中補償法較簡單實用，所以最終用補償法，通過修正凸模和凹模工作部分的尺寸和幾何形狀來解決回彈問題。 由于工件明確規(guī)定了材料，所以方法一不可取。一是選取合適材料。由于彎曲時內(nèi)、外區(qū)切向應力方向相反，因而彈性回復方向也相反，即外區(qū)彈性縮短而內(nèi)區(qū)彈性伸長，這種反向的彈性回復加劇了工件形狀和尺寸的改變，使彎曲件的形狀和尺寸與模具尺寸不一致，這種現(xiàn)象叫彎曲回彈。 模具的除料結(jié)構(gòu)設計 此模具為彎曲模，只執(zhí)行彎曲機構(gòu)，所以無邊角廢料。 第二次彎曲 時的定位： 第二次彎曲時，工件已彎曲成 形，包在凸模上，使工件失去了除 Y方向以外的所有自由度。實現(xiàn)了 X 方向的定位和 Z 軸轉(zhuǎn)動的定位。 所以最后采用復合彎曲方案二。復合彎曲二：復合彎曲的另一種結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的凹模需要具有較大的空間，凸凹模的壁厚受到彎曲件高度的限制。 178。第 一次先將毛坯彎成 U 形；第二次彎曲時，利用彎曲凹模外形兼作半成品坯件的定位，然后彎曲成四角。尤其對于材料厚、彎曲件直壁高、圓角半徑小時，這一現(xiàn)象更為嚴重。由于 需要優(yōu)先滿足成形，所以，彎曲半徑仍然選用 r=2mm。凸模圓角半徑：當彎曲件的相對彎曲半徑 r/t 較小時，取凸模圓角半徑等于或略小于工件 t=2~4mm， r=（ 2~3） t； t＞ 4mm， r=2t。凸、凹模單邊間隙 C一般可按下式計算： （ ） 式中