【正文】 式，即得： dT=(7+ ） = dA=(7+)0+=+ 第四節(jié) 主要零部件的設(shè)計 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)對模具的認識可知，沖模的主要工作零件主要包括凸模、凹模及凸凹模等。正因為工作零件有這樣的要求，在設(shè)計工作零件時應(yīng)當考慮周詳。 凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強度。 由于采用復(fù)合模生產(chǎn)，并采用向下出件的方式，故凹模中需要安裝推件器，需要加上推件器的固定裝置。 沖孔凸模的設(shè)計 由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模 的加工以及裝配工藝等實際條件亦有吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 所不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。圓凸?？刹捎酶呔韧鈭A磨床加工，異形凸?？梢圆捎寐呓z線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量。致使模具間隙出現(xiàn)不 均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴重時甚至會使凸模折斷。 凸模的強度計算 沖裁時凸模因承受了全部的壓力，所以它承受了相當大的壓應(yīng)力。但針對本連接架的零件特點，其中的凸模斷面尺寸很小，因此必須對相應(yīng)凸模的強度 —包括凸模的最小斷面（危險斷面）的承壓能力和抗彎能力進行校核。 凸凹模的設(shè)計 由于凸凹模在工作過程中會承受較大的沖壓力，因此選用與沖孔凸模一樣的Cr12MoV 鋼，淬火硬度 HRC6062 必要時表面可進行滲氮處理。其長度 L 可按式（ 413）計算： L=H 墊 ＋ H 卸 ＋ Y （公式 413） 式中 Y— 凸凹模修磨量 L ＝ 25＋ 25 ＋ 8=58（ mm） 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 為了使凸凹模能連接在下墊板上，在凸凹模地面上設(shè)計兩個螺釘孔，用于螺釘連接，使用 M8 的螺栓，其孔深為 20mm。該模具中固定板起著固定凸凹模的作用，卸料板主要起卸料、壓料同時還具有一定的導(dǎo)向作用；凹模板前面已經(jīng)提到，既充當凹模刃口，又可以在其上鑲拼凹模鑲塊。 卸料螺釘?shù)倪x用 卸 料板上設(shè)置 4 個卸料螺釘，公稱直徑為 16mm,螺紋部分為 M1610mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運動。 [規(guī)格標記為：彈簧 2 40 40] （ 3）彈簧預(yù)壓量。 其它板設(shè)計 上固定板 251 6 83 1 4 ????? HBL ； 上墊板 101 6 83 1 4 ????? HBL ； 圖 414 為上固定板和墊板的二維 CAD 圖；圖 415 為上固定板的三維模具圖；圖 416 為上墊板的三維模具圖。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 圖 418 圖 419 模架及其他零部件的選用 以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 上模座厚度 H1 取 70mm,上墊板厚度取 10mm,下墊板厚度取 12mm，固定板厚度取 25mm,卸料板厚度取 25mm,凹模厚 40mm，下模坐厚度取 80mm。 根據(jù)擬選壓力機 JA2380，查開式壓力機參數(shù)表（見附錄 2）得： Hmax=380mm, Hmin=240mm,H1=50mm 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 71，得 200＜ H＜ 325 經(jīng)計算該模具閉合高度 H=294mm，在 200mm— 325mm 內(nèi)， 開式壓力機 JA23— 80，滿足要求。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 第五章 壓彎工序簡介 本套 模具對工件一次壓彎成型，即一次行程完成壓彎。此后再進行送料、定位、壓彎、落料??，完成下一行程。 圖 61 沖豁工藝部分簡圖 總 結(jié) 在本次設(shè)計中，我主要完成了連接支架落料沖孔工序的模具設(shè)計工作。 板料沖壓成型是一復(fù)雜的塑性成型過程，應(yīng)用三維繪圖軟件可以使人們更好的了解模具的結(jié)構(gòu)及工作情況。進入 21 世紀以來，我吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 46 國模具工業(yè)產(chǎn)值一直保持每年 20%左右的增長速度。尤其是在現(xiàn)在電腦普及，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的時代。在設(shè)計過程中分析了零件的工藝性，通過查閱冷沖壓模具設(shè)計的相關(guān)資料，從而確定模具各零件的參數(shù)，熟悉了整個復(fù)合模的設(shè)計過程，收獲很多。模具未閉合時，將坯料放置在凹模上并定位。之后模具開啟，這時頂桿推動頂料板，將工件頂出凹模。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 圖 426 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 圖 427 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 43 圖 428 圖 426 為模具裝配圖，圖 427為實體模型圖，圖 428為爆炸圖。 下模座設(shè)計圖如下： 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 424 圖 425 圖 424 為下模座的二維 CAD圖，圖 425為下模座的三維模型圖。導(dǎo)柱 d/mm L/mm 為Φ 32mm 180mm,導(dǎo)套 d/mm L/mm D/mm 為Φ 45mm 110mm 43mm。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 圖 414 圖 415 圖 416 下固定板 251 6 83 1 4 ????? HBL 下墊板 121 6 83 1 4 ????? HBL 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 圖 417 圖 417為下固定板和下墊板的二維 CAD圖；圖 418為下固定板的三維模型圖；圖 419 為下墊板的三維模型圖。考慮凸模的修模量 h3=4mm。 其設(shè)計圖如下： 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 圖 413 圖 413 為卸料螺釘?shù)娜S模型圖。 卸料板的設(shè)計圖如下： 圖 411 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 其中 1 是固定擋料銷，用于限制沖壓過程中料板的前進距離，而同樣還有一個固定擋料銷則是用于導(dǎo)正料板的方向； 2 是 4 個螺紋通孔，用于連接卸料螺釘；3 是一個小的擋料銷孔，安裝擋料銷是為了使料板在送進過程中不至于改變方向。 凸凹模的設(shè)計圖如下： 圖 49 圖 410 圖 49 為凸凹模的二維 CAD 圖；圖 48 為其三維 UG的視圖。 制件外形與凹模刃口相同，考慮加工和強度，把凸凹模設(shè)計成立式。由 [9]表 29查得，對于材料為 St13 的沖件，最小的允許凸模相對直徑（ td ）為 ～ ，而該模具中凸模刃口最小壁厚 ，? ? ??td ,故凸模承受能力滿足要求。因此，在一次沖裁的過程中，其應(yīng)力為拉伸和壓縮交變反復(fù)作用。主要考慮凸模進入凹模的深度（對于沖裁凸模取 1mm，對于壓彎凸模根據(jù)零件彎曲高度取 ）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板間的安全距離（取 27mm） 將各數(shù)據(jù)代入式（ 411）中得： 圖 46 凸模固定方式 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 沖裁凸模長度 L=25+10+3+27=65mm。 凸模工作部分的長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。主要的固定方式有：臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等。 凹模整體輪廓尺寸 L B H=314mm 168mm 40mm 零件圖如下： 圖 43 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 圖 44 圖 45 圖 43 為凹模的二維 CAD 圖；圖 44 為凹模的三維 UG 主視圖；圖 45 為其底視圖。因而，在目前一般的生產(chǎn)實際情況下，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進行概略的估算及經(jīng)驗修正的。特別是凹?？椎某叽纾趯嵱蒙鲜呛椭萍叽缫黄?來考慮的。分離工序在工作過程中，工作零件除了要承受使材料分離的沖壓力外，還要承受著與材料端面的劇烈摩擦；在成形工序的工作過程中，沖模除承受材料吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 塑性變形所需的沖壓力外，其表面也受到材料的塑性流動而產(chǎn)生的劇烈摩擦。查表得： Zmax= Zmin= 所以 Z=Z max= （表 45 系數(shù) X） 料厚 t(mm) 非圓形 圓形 1 工件公差△ /mm 1 1~2 2~4 ＞ 4 ＜ ＜ ＜ ＜ ~ ~ ~ ~ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 凸凹模的尺寸計算 該制件只有一個圓形的孔，適宜采用凸、凹模分開加工。 凹模刃口磨損后，刃口尺寸只有一種變化，全部變大。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方便，所以常采用查表法來確定間隙值。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。 （ 3）間隙對沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。 該零件為軸對稱圖形，其壓力中心為中間沖孔的孔心。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 最大傾斜角 30176。 工作臺尺寸（前后 mm 左右 mm） 540800? 。 滑塊行程 130mm。 雙動曲柄壓力機有兩個滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。也就是說，使所選用設(shè)備的性能與產(chǎn)品的加工對設(shè)備性能的要求相適應(yīng)，盡量不造成欠缺或浪費。 一個步距內(nèi)的材料利用率 （圖 42） η＝Ａ /BS 100% (公式 42) 式中 A— 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積； B— 條料寬度； S— 步距； η =／（ 35*） 100% =%（實際面積 A 由 UG 模擬所得） 沖壓力的計算 沖裁力的計算 用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算： F=KLtτb ( 公式 43) 式中 F— 沖裁力； L— 沖裁周邊長度； t— 材料厚度； τb— 材料抗剪強度； K— 系數(shù)，系數(shù)Ｋ是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般取Ｋ=。 進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進條料，并有一定的間隙?；蛴绊懰土瞎ぷ鳌？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 DIN 16231 was superseded by EN 10130 用途 Cold rolled sheet for exacting deep drawing. 化學(xué)成分 （ %） 元素 最小 最大 近似 C N 材料性能 最小 最大 近似的 薄板；鋼帶；冷軋 屈服強度σ s (Mpa) 250 抗拉強度 σ b（ Mpa） 270 370 伸長率 δ(%) L0 = 80 mm 硬度 =57 HRB 另外有表 42 中數(shù)據(jù)可知， ST13 的機械性能于 08F 號鋼性能相當，有良好的沖壓性能。該零件材料為 St13，料厚為 ，查表可知這種材料的屈服強度 MPas 240?? ，抗拉強度 MPab 370~270?? ，伸長率為 34，因而從材料精度和材料方面分析比較適合沖壓加工。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準確。 方案三：四導(dǎo)柱模架。常用于 橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。下部分為一矩形槽，用于