【正文】 冷沖模是沖壓加工工藝的裝備之一，被廣泛地運(yùn)用在汽車、飛機(jī)、電機(jī)、儀表以及在國防工業(yè)中。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步加強(qiáng)，模具行業(yè)，包括冷壓模一定會(huì)得到更普及地應(yīng)用 冷沖模的設(shè)計(jì)包括沖裁模設(shè)計(jì)、彎曲模設(shè)計(jì)、拉伸、脹形等 模具的設(shè)計(jì)。通過對沖孔模、落料模、彎曲模的學(xué)習(xí)，分析和比較了各加工工藝方案，完成了模具總體的結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、沖壓壓力、壓力中心、模具工作部分尺寸等工藝計(jì)算?？偟囊痪湓挘仨氃谟懈叩哪＞邏勖蜐M足加工精度要求的基礎(chǔ)上，盡量降低模具材料的成本，簡化模具的結(jié)構(gòu)，這樣才能有利于這個(gè)行業(yè)在我國的發(fā)展。blanking die。blanking die。根據(jù)彎曲體的展開尺寸 ,設(shè)計(jì)出 沖模 ,將所需工件沖下。 4．第一次彎曲，選彎曲復(fù)雜部分，即如上圖所示的 a. b 部分。 ７ . 第三次沖孔，此乃最后一道工序，因?yàn)榇藘煽组g距要求較高，如果放在其它工序中沖，則可能影響定位要求 ，故最后工序沖此兩孔比較合適。 =90Л（ 1+2） =(mm) L 直線 =11+10=21(mm) ∴ L1= L 直線 + L 圓弧 =21+(mm) 另一邊 : L 直線 =11+31=42(mm) ∴ L2=L 直線 +L 圓弧 =42+=(mm) 電機(jī)炭刷架冷沖壓模具設(shè)計(jì) 3 3 落料模的設(shè)計(jì) 沖裁件的工 藝性 沖裁體的精度應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行選擇 ,在本沖裁中 ,屬于一般性常見的普通沖裁 ,因此精度應(yīng)選擇在 IT12~IT14 極 ］［ 9 （Ｐ 41 ）。 凸凹模的工作尺寸的計(jì)算 : 彎曲體的展開圖的形狀比較復(fù)雜 ,材料厚度不太厚 ,因此 ,凸凹模的工作尺寸應(yīng)配合加工法進(jìn)行計(jì)算。 當(dāng)尺寸為 時(shí) ,公差為 , x=。 當(dāng)尺寸為 12mm時(shí) ,公差為 , x=。 L 凹 =L177。 18177。 落料凸模的基本尺寸與凹模相同 ,但不必標(biāo)注公差。 L 為工件的周長 L=(mm)。每三個(gè)圓心組成一個(gè)三角形，找出其重心，這樣可以找出三個(gè)重心，再由這三個(gè)重心組成一個(gè)三角形，最后一個(gè)重心即為總的壓力中心。排樣是否合理 ,影響到材料的利用率、沖模結(jié)構(gòu)、沖裁件的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時(shí)，合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本、保證工件質(zhì)量和延長模具壽命的有效措施。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 1）材料的力學(xué)性能； 2）工件的形狀與尺寸； 3）材料厚度； 4）手工送料、有側(cè)壓裝置的模具，搭邊值要小一些。+2 =130(mm) 由于兩邊是采用側(cè)刃控制送料步距，所以適當(dāng)放寬，條料的寬度采用 凸、凹模的設(shè)計(jì) 凸模的設(shè)計(jì) ： 由于所沖工件形狀較復(fù)雜，并且要求具有防轉(zhuǎn)要求，所以固定部分根據(jù)要求，設(shè)計(jì)成如圖所示的形式，這樣，不僅解決了防轉(zhuǎn)問題，而且還節(jié)約了材料。 L=h1+h2+h3+h 其中： L 為凸模長度 h1 為凸模固定板厚度，取 25mm。但對于特別細(xì)長的凸?；蛐⊥鼓_厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。 壓彎凸模的設(shè)計(jì) 由于壓彎凸模的截面為非標(biāo)準(zhǔn)截面，所以其外形及尺寸應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)圖形如下： 電機(jī)炭刷架冷沖壓模具設(shè)計(jì) 11 圖 7 壓彎凸模 選用材料 Cr12MoV。 凹模的外形尺寸，主要是指它的長、寬（或直徑）和厚度。 圖 8 凹模刃口形式 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 表 32 系數(shù) K 值 制件周長 50 51～ 75 76～ 150 151～ 300 301～ 500 500 K 1 經(jīng)計(jì)算的制件周長為 ，所以 K 取 ，沖裁力為 ， 所以， 3H K P?凹 = 凹模圖形如圖 12。 表 33 凹模尺寸 Table8 The sizes of die 圖中標(biāo)注字母 數(shù)據(jù)（ mm） L 175 B 140 H 40 續(xù)表 1 圖中標(biāo)注字母 數(shù)據(jù)（ mm） S 28 A 42 b 55 t 根據(jù)工件的形狀、大小以及一模沖兩件的特點(diǎn)來選擇凹模的形狀，由于中小型凹模常采用整體式凹模，只有大型凹模通常選用鑲拼式，本落料模系中小型，所以選取整體式凹模。 其外形尺寸為（長 寬 厚）為 LBH=25020032 凸凹模的固定方法 這里選用機(jī)械固定法中的臺肩固定方法。根據(jù)落料模的要求，所作用的沖裁力較大，故選用導(dǎo)柱在兩側(cè)的中間導(dǎo)柱模座結(jié)構(gòu)。（依據(jù)［ 9］的三章第七、八節(jié)） 卸 料螺釘 卸料螺釘選用 M8 彈壓裝置的選用 選用橡皮。 壓力機(jī)的各參數(shù)選擇如下 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下死點(diǎn)距離為 SP=8mm,滑塊行程 ］［ 9 （Ｐ 37 ） a. 固定行程 S=120mm b. 調(diào)節(jié)行程 Smax=120mm Smin=12mm 最大閉合高度 H=360mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 ΔH=90mm 工作臺尺寸 左右 L=710mm 前后 B=480mm 立柱間距 A=340mm 導(dǎo)向零件 由模具架中的上下模座上的導(dǎo)柱孔知，兩側(cè)的導(dǎo)柱為形狀相同而尺寸不同、分別為 Φ3 Φ35mm。在壓力機(jī)的每次行程中，側(cè)刃在條料的邊緣沖下一塊長度等于送料步距的料邊。所落料和側(cè)刃沖裁的廢料煙凸凹模和下模座的出料口落下。 沖裁體的尺寸精度和斷面粗糙度 IT10 級。 尺寸。每三個(gè)圓心組成一個(gè)三角形，找出其重心，這樣可以找出三個(gè)重心，再由這三個(gè)重心組成一個(gè)三角形，最后一個(gè)重心即為總的壓力中 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 心 定位裝置 采用定位板定位，定位板中間孔部分與工件外形相同，尺寸（基本）一樣，使得定位比較精確，提高了沖孔的質(zhì)量。 Z/2 為 。 卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)的卸料板上，設(shè)置了 4 根卸料螺釘。 卸料板彈簧安裝方法與有關(guān)尺寸 根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ,選用彈簧外徑 D=20mm。設(shè)計(jì)圖形如圖零件圖所示。 模架都由上、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件組合而成。 模架的有關(guān)尺寸 根據(jù)凹模的外形尺寸 (長 寬 )=12580mm,可由《冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料》第九章國標(biāo) ～ 查得。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 的尺寸結(jié)構(gòu) 為了便于安裝，選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套時(shí)左右兩側(cè)的導(dǎo)柱和導(dǎo)套選擇相同的型號。 按照 GB/T 選擇 d=35mm 的 A 型導(dǎo)柱 A35h5190 GB/，極限偏差 h5，長度 L=190mm，材料 20 鋼。此按照 選擇彈簧彈頂導(dǎo)料銷，直徑d=12mm，材料 45 鋼，熱處理，硬度 43～ 48HRC，如圖 16 所示。 銷釘選用銷 GB 11976 ? 640，公稱直徑 d=6mm,長度 l=40mm,材料為 45鋼。 各壓力機(jī)的各參數(shù) 選擇如下 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下死點(diǎn)距離 SP=4mm。 （ 2）模具安裝的一般順序 ，使滑塊在下死點(diǎn)時(shí)其底面與工作臺面之間的距離大于沖模的閉合高度。 3～ 5mm,開動(dòng)壓力機(jī)，行程 1～ 2 次，將滑塊停于下死點(diǎn)，固定在下模座。不但節(jié)約了貴重材料，而且便于維修。定位板中間開出與工件相同的形狀。 彎曲件的直邊高度 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,彎曲件直邊高度 H2t=4mm,而實(shí)際彎曲的彎曲件高度為34mm遠(yuǎn)大于 4mm,因此彎曲件直邊高度也符合彎曲要求。 彎曲件的直線尺寸公差精度為 IT14 級。 （ 4）彎曲方式，本模具采用自由彎曲，因此回彈角較大。自由彎曲時(shí)可由《冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料》中表135 查得回彈角 Δα=2176。根據(jù)彎曲件的回彈方向和回彈量的大小，控制模具工作部分的幾何形狀和尺寸，使彎曲件彎曲后的回彈得到補(bǔ)償。本彎曲模為自由彎曲，采用以下彎曲力公式： F=（ r+t） ］［ 10 其中： F — 自由彎曲力 B — 彎曲件的寬度 t — 彎曲 件的厚度 r — 彎曲的內(nèi)彎曲半徑 бb — 材料的抗拉強(qiáng)度 K — 安全系數(shù)，一般取 K= 彎曲件的寬度 B1=28mm B2=4mm 材料的抗拉強(qiáng)度 бb=400MPa 由前面知 r= ∴ F=F1+F2 =2〗 400(28+4)/(2+) =440032/ =(N) =(KN) 頂件力 對于有頂件裝置的彎曲模 ,其頂件力可取自由彎曲力的 30%～ 80%,這里取50% ∴ 頂件力 F1=50% =(KN) 彎曲時(shí)壓力機(jī) 公稱壓力的確定 F 壓力機(jī) ≥F 自 +F1 =+ =(KN) 彎曲模的間隙 凸、凹模間隙的大小對彎曲件質(zhì)量有直接影響 ,過大的間隙會(huì)引起較大的回彈 。彎曲凹模的半徑 rd=5mm ］［ 10 (2)凹模深度 凹模深度 L0=20mm ］［ 10 凸、凹模工作部分的尺寸與公差 因?yàn)閺澢?biāo)注的為外形尺寸，且為單向偏差，所以公 式為： L 凹 1=（ ） δ凹?0 =（ ） ? = ? （ mm） L 凸 1=（ L 凹 1Z） 0δ凸? =（ ） ? =? (mm)