【正文】 機(jī)功率： 。 3）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在選定了沖壓設(shè)備的類型后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小 、模具尺寸及沖壓力及模具尺寸來選擇設(shè)備的規(guī)格。升臺(tái)式壓力機(jī)適用于模具高度變化較大的沖孔、修邊及彎曲工序。 沖壓設(shè)備類型確定 壓力機(jī)按床身及結(jié)構(gòu)可分為開式和閉式曲柄壓力機(jī)。 卸料力： F 卸 =K 卸 F 落 推件力： F 推 =n K 推 F 沖 頂出力： F 頂 =K 頂 F 落 （ 2－ 17） 式中： K 卸 、 K 推 、 K 頂 —— 分別為卸料力、推件力系數(shù) ,其值見表 2－ 11； n—— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)。 把從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力，用 F 卸 表示； 把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力，用 F 推 表示； 把 逆著沖裁方向頂出來的力叫頂出力，用 F 頂 表示。 一般對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力 F 可按下式計(jì)算： F1＝ L tτ (2－ 15) 式中 F —— 沖裁力（ N）； L —— 沖裁件的沖裁長(zhǎng)度（ mm）； t —— 板料厚度（ mm）； τ —— 材料的抗剪強(qiáng)度（ Mpa）。由其定義可知，沖壓力的計(jì)算包括沖裁力的計(jì)算、卸料力的計(jì)算、推件力的計(jì)算和頂件力的計(jì)算。 托板零件是軸對(duì)稱零件，所以其重心在對(duì)稱中心上，所以得其所示制件展開圖，選定坐標(biāo)系 xoy，如圖 2－ 9 所示。 表 2－ 10 倒裝式復(fù)合模的凸凹模最小壁厚 /mm 材料厚度 最小 壁厚 a 南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 23 最小直徑 D 15 18 21 沖壓中心與沖壓力的計(jì)算 壓力中心的計(jì)算 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖 FH－ 01－ 04。 取整后，取凹模厚度為 24 mm，凹模壁厚為 35 mm， 圖 2－ 7（ Ⅱ ）中 h 取 h=6mm。 H=Kb （ 2－ 13） 凹模壁厚的確定式見（ 2－ 14） 。但刃口強(qiáng)度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。 此次設(shè)計(jì)采用的是整體式凹模，其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖。 3）凸模強(qiáng)度的校核 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度校核。采用固定卸料板的沖裁模，基本結(jié)構(gòu)如圖所示。為保證強(qiáng)度、剛度及便于加工與裝備，凸模結(jié)構(gòu)常做成圓滑過渡的階梯形，前段直徑為 d 的部分是具有鋒利刃口的工作部分，中間直徑為 D 的部分是安裝部分， 它與固定板按 H7/m6 或 H7/n6 配合。 復(fù)合模凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模 1） 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法 由于沖件的形狀和尺寸不同，所以凸模按結(jié)構(gòu)分有：整體式、護(hù)套式和 鑲拼式；按截面形狀分有：圓形凸模結(jié)構(gòu)和非圓形結(jié)構(gòu)凸模。 圖 2－ 5 毛坯的展開圖 則中性層半徑： r=+ = 中性層長(zhǎng)度： l=（л rα） /180186。 上述的三類排樣方法，按工件的外行特征又可分為直排法、斜排樣、對(duì)排法、混合排、多行排、裁搭邊法等形式。 3） 無廢料排樣 無廢料排樣是指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。 1） 有廢料排樣 有廢料排樣是指沿工件全部外性沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留 有搭邊。 一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。 2）工件的形狀與尺寸：沖裁件的尺寸大或有尖突的復(fù)雜形狀時(shí)，則搭邊值要去取大一些；反之則取小一些。 搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊 越小越好。 由以上公式可得，η (η 總 )值越大，則材料廢料越少，材料的利用率也越高。 材料的合理利用 排樣的目的在于節(jié)約原材料，在保證安全的情況下，盡可能的降低成本。 查表 2－ 6 得磨損因數(shù) x 為：當(dāng) △ ＜ 時(shí)， x＝ 1；當(dāng) ＜ △ ＜ 時(shí)， x＝ 。 ），由沖孔是獲得，故有： L 凹 =（ Lmin + ）177。 滿足 Zmax－ Zmin≥ δ 凸 －δ 凹 條件。 8? （ 2－ 8） 下面就此次托板設(shè)計(jì)的凸、凹模刃口部分尺寸及制造公差計(jì)算如下： 1）沖孔凸、凹模刃口 部分尺寸 孔Ф 11mm：由沖孔所得。 A 類： Aj＝（ Amax－ x△） 40?? B 類： Bj＝（ Bmin － x△） 04?? C 類： Cj＝（ Cmin＋ △）177。如圖 2－ 3Ⅰ 為一落料件，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類： 第一類是凹模磨損后增大的尺寸 （圖中 A類尺寸）； 第二類是凹模磨損后減小的尺寸 （圖中 B類尺寸）； 第三類是凹模磨損后沒有增減的尺寸 （圖中 C類尺寸）。這種加工方法的特點(diǎn)是： （ 1）模具間隙是在配制中保證的，因此不需要校核δ 凸 + δ 凹 ≤ Zmax－ Zmin，所以加工基準(zhǔn)件可以適當(dāng)放寬公差，使其加工容易。仍然是凸模取負(fù)偏差，凹模取正偏差。凸模的制造取負(fù)偏差，凹模取正偏差。 δ 凸 +δ 凹 ≤ Zmax－ Zmin （ 2－ 2） 式中： δ 凸 —— 凸模的制造公差，其值見表 2－ 5； δ 凹 —— 凹模的制造公 差，其值見表 2－ 5。由于模具加工和測(cè)量方法的不同，凸模與凹模刃口尺寸及制造公差的計(jì)算方法，可分為兩種：凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。 3）在確定模具刃口制造公差時(shí)，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理的間隙數(shù)值。所以，計(jì)算凸 、凹模刃口尺寸及制造公差時(shí)應(yīng)遵循的原則如下： 1） 落料時(shí)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸；沖孔時(shí)，孔的尺寸取決于凸模尺寸。 表 2－ 4 沖裁模刃口始用間隙 材料 名稱 08F、 3 09Mn、 Q235 16Mn 4 T7 厚度 （ t） 初始間隙 Z Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 由上表可查得：托板的沖裁間隙可取 Z＝ Zmin＝ 。沖孔比落料的間隙要大； 3）凹模為斜壁刃口時(shí)的間隙值比直壁刃口間隙要??； 4）高速?zèng)_裁時(shí)模具容易發(fā)熱，間隙應(yīng)增大； 由以上所述可以得知，為了獲得合格的沖裁件、較小的沖壓力和保證模具有一定的壽命，沖裁間隙有一 個(gè)合理的范圍，稱為合理間隙，只要間隙取在在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的零件。而較大的間隙，不僅可以減小磨損，也可以緩解間隙不均勻的影響。間隙對(duì)卸料力、推件力、頂件力的影響很顯著，隨著間隙的增大，從凸模上卸料和從凹模中頂出工件都很省力，這些力都明顯降低。 當(dāng)間隙過小時(shí)，板料在沖裁過程中除受剪切作用外還受到較大的擠壓作用，這樣由于沖裁后的材料回彈的影響，使得沖裁件的尺寸向?qū)嶓w的反方向脹大，即落料件的尺寸將會(huì)小于凹模的尺寸，沖孔件的的尺寸將會(huì)小于凸模的尺寸，這樣使得需要的零件的尺寸達(dá)不到要求，造成零件的報(bào)廢。 間隙過大時(shí)，上、下裂紋仍不能相遇重合，因應(yīng)力狀態(tài)中的拉應(yīng)力增大，材料容易產(chǎn)生裂紋，使塑性變形較早結(jié)束。 圖 2－ 2 沖裁間隙 沖裁間隙對(duì)沖裁工藝的影響 沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。 根據(jù)上述的表格數(shù)據(jù)與零件圖 2－ 1 上的尺寸及尺寸精 度要求相比較可以得知，托板的尺寸精度滿足沖裁的工藝性要求。 2～ 4 177。 表 2－ 3 沖裁件孔中心與邊緣尺寸公差 (mm) 料厚 （ mm） 孔中心與邊緣尺 寸 ≤ 50 50～ 120 120～ 220 220～ 320 ≤ 2 177。 177。 177。 1～ 2 177。 177。 托板的尺寸精度 普通沖裁件內(nèi)外形尺寸的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)一般不高于 IT11，落料件的公差等級(jí)最好低于 IT10，沖孔件比落料件高一級(jí)，最好低于 IT9。由托板的零件圖 21 可得知，托板的外形滿足工藝性要求。良好的沖裁工藝性可以保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便等優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)是托板落料沖孔復(fù)合模及彎曲模，托板零件簡(jiǎn)圖如圖 2－ 1 所示。 南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 4 2 托板落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 沖裁是利用模具使板料在凸、凹模刃口剪切作用下，沿一定輪廓形狀分離的一種沖壓工序。南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 3 根據(jù)模具的特點(diǎn)，此次托板復(fù)合模具設(shè)計(jì)中主要是對(duì)凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算，其中主要是對(duì)各自工作部分的尺寸設(shè)計(jì)及其標(biāo)準(zhǔn)的選用，用以保證托板的精度和質(zhì)量要求。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，沖壓件的精度高，適合大批量的生產(chǎn)，符合此次設(shè)計(jì)的基本技術(shù)要求。 本論文闡述的是托板的落料沖孔復(fù)合 模及彎曲模設(shè)計(jì)。而板料沖壓加工具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、尺寸精度好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，使其在模具制造業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。 目前，國(guó)內(nèi)外模具 工業(yè)迅猛發(fā)展，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 1 1 引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的基礎(chǔ)性工藝裝備 ,被廣泛用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力?，F(xiàn)代工業(yè)需要的高精度、高效率的模具產(chǎn)品。作為一名大四機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來說，選擇模具作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，是一個(gè)很好鍛煉的機(jī)會(huì)，它將我四年所學(xué)的一些基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程更加綜合的運(yùn)用，更是為我提供了一個(gè)良好的平臺(tái)，為我將來走進(jìn)工廠打下了一個(gè)良好的開局。這樣，倒裝復(fù)合模廢料清理無須二次清理，生產(chǎn)效率較高，操作方便安全。彎曲過程是對(duì)復(fù)合模沖裁后的落料件進(jìn)行彎南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 2 曲，而且彎曲后的彎曲件是最后所需要的標(biāo)準(zhǔn)零件，故在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要對(duì)其精度進(jìn)行必要的控制，以達(dá)到零件所需達(dá)到的要求。而彎曲模具設(shè)計(jì)中主要是對(duì)凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作部分尺寸的設(shè)計(jì)， 由于本人水平有限，加之初次接觸模具方面的設(shè)計(jì)，故在設(shè)計(jì)中不免存在不少紕漏及錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)?jiān)u閱老師批評(píng)指正。 此次設(shè)計(jì)采用的是落料沖孔復(fù)合模，這種模具能在壓力機(jī)的一次行程中，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓出的工件精度較高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形的相對(duì)位置重復(fù)性好，表面較為平直。所謂沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差等技術(shù)要求，是否符合沖裁加工的要求。 南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 6 托板的結(jié)構(gòu)工藝性 1） 托板的外形 沖裁件的外形應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單、對(duì)稱、 規(guī)則，或由簡(jiǎn)單的幾何圖形組成的外形，避免有過長(zhǎng)的懸臂或狹槽，若有的話，則懸臂或狹槽的寬度應(yīng)滿足：寬度 b≥ ，并且沖孔的尺寸不能太小。由托板的零件圖 21 得知，孔間距有兩個(gè)： 77mm 和30mm，孔邊距有兩個(gè)： 25mm 和 15mm，均滿足工藝性要求。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 沖裁間隙的數(shù)值等于凸、凹模刃口尺寸的差值，如圖 2－ 2所示，即 Z＝ D 凹 － D 凸 （ 2－ 1） 式中： Z —— 沖裁間隙（ mm）； D 凹 —— 沖裁模凹模直徑尺寸（ mm） D 凸 —— 沖裁模凹模直徑尺寸（ mm） 。 間隙合理時(shí)，上、下表面產(chǎn)生的初始裂紋相重合，光亮帶較大，塌角帶、斷裂帶、毛刺區(qū)都較小，錐度也較小。所以說沖裁間隙的選取對(duì)沖裁件的尺寸精度的影響是相當(dāng)?shù)拇蟆? 3）對(duì)沖裁工藝力的影響 間隙愈小，沖裁變形區(qū)的壓應(yīng)力越大，拉應(yīng)力越小，材料變形抗力大，沖裁力越大；反之，沖裁力減小但不明顯。若間隙過小，則摩擦越嚴(yán)重，模具壽命越短。因此 ,必 須根據(jù)沖裁件的情況、模具結(jié)構(gòu)、沖壓方法以及模具加工方法等因素，酌情增減間隙值，如： 1）對(duì)于尺寸精度、斷面垂直要求高的沖裁件，應(yīng)選用較小的間隙值，反之對(duì)于尺寸精度和斷面垂直度要求不高的沖裁件，應(yīng)從降低沖裁力、提高模具壽命出發(fā)，選用大間隙值； 2）在同樣條件下，非圓形凸、凹模刃口形狀應(yīng)比圓形的間隙要取大些。由表 2－ 4 可查得最大、最小間隙值。 凸、凹模刃口尺寸及制造公差計(jì)算的原則 生產(chǎn)實(shí)踐證明，由于凸、凹模刃口間隙的存在，落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的尺寸接近于凹模刃口的尺寸，沖孔件的尺寸接近于凸模刃口的尺寸。這樣，在凸模、凹模