【正文】 造偏差，通常凸模按 IT6 級(jí)制造，凹模按 IT7級(jí)制造。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況。 4）沖孔： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 23 凸模的尺寸從圖 37 上可知，沖 U 型孔的凸模尺寸在磨損過程中將變大、變小和不變?nèi)N情況。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生裂紋的條件下，彎曲件列表面所能形成的最小圓角半徑稱為最小彎曲半徑。外載荷去除后，塑性變形保留下來，彈性變形消失，使形狀和尺寸發(fā)生與加載時(shí)變形方向相反的變化，從而消去一部分彎曲變形效果的現(xiàn)象被稱為回彈。 4） 彎曲方式及模具結(jié)構(gòu) 不同的彎曲方式和模具結(jié)構(gòu)，對(duì)毛坯彎曲過程、受力狀態(tài)及變形區(qū)和非變形區(qū)都有關(guān)系，直接影響回彈值。查表 41 得，回彈值為 30，由于回彈值很小，故彎曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸標(biāo)注，在試模后稍加修磨即可。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 27 當(dāng)工件雙向?qū)ΨQ偏差時(shí)，凹模尺寸為： AA0L (L1/2)????? 公式（ 45） 當(dāng)工件為單向偏差時(shí)，凹模實(shí)際尺寸為： AL (L3/4)??? 公式（ 46） 凸模尺寸為： 0)2( tAT ZLL ???? 公式（ 47） 或者凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證單向間隙 Z/2。結(jié)常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 28 合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工的凸模固定板、凹模固定板、卸料板、凹模和凸模（外形凸模、內(nèi)孔凸模）。 凹模厚度的確定公式為： HKb? (mm15?) 公式（ 51） 式中： K—— 系數(shù)值，考慮板料厚度的影響 b—— 沖裁件的最大外形尺寸 按上式計(jì)算后，選取的 H值不應(yīng)小于（ 15~ 20） mm； 表 51系數(shù)值 K b/mm 材料厚度 t/mm t1 1t3 3t6 50 ~ ~ ~ 50~100 ~ ~ ~ 100~200 ~ ~ ~ 200 ~ ~ ~ 查表 51 得： K= 由公式 51得： 7 ???H 取 H=40mm 凹模壁厚的確定公式為： （ mmC 40~30? ） mmHC 80~60402~)2~( ????? 凹模壁厚取 C=60mm 凹模長度的確定公式為： mmCbL ?????? 查表 52 取標(biāo)準(zhǔn) L=400mm 凹模寬度的確定公式為： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 29 mmB 2 9 06021 7 0 ???? 凹模的長度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。 所以凹模尺寸： mm40290400 ?? 。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和。 凸模固定板厚度：由于現(xiàn)在的沖壓模具制造工藝對(duì)于固定板厚度可以說是 沒有比較明確的規(guī)定，根據(jù)材料厚度 t=，所以取 1H =20mm。 下出件方式 : 。 卸料板：卸料板的形狀為方形板，零件寬度為 170mm，查表 54 得卸料板厚度為2H =14mm。一般取 Y=1520mm，取 Y=20mm。落料模設(shè)計(jì)成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀作成一樣，直通式凸模采用線切割機(jī)床加工。（送料方向） 凹模輪廓尺寸為 。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。 Z/2—— 凸模與凹模的單向間隙 ,取 Z= 工件的彎曲外形尺寸為： ? 由于工件為單向偏差，所以凹模的實(shí)際尺寸為： AA0L ( L 1 / 2 ) ?? ??? 凸、凹模制造公差： ??????? At ? 由公式 46凹模尺寸為： mmLL AA )()2/1( ???? ??????? ? 由公式 47凸模尺寸為： mmZLL tAT 0 )()2( ??? ?????? ? 由工件的尺寸要求，凸、凹模刃口處都應(yīng)有相應(yīng)的圓角，為保證彎曲件的尺寸精度，圓角按實(shí)際尺寸配做。 表 42系數(shù) n 彎曲件的高度S/mm 材料厚度 t/mm ≦ 24 46 ≦ 24 46 L≧ 2S L2S 10 20 35 50 75 100 150 200 查表得： n= 由公式 44得： mmnttZ ?????? 凸、凹模橫向尺寸的確定 彎曲模的凸凹模工作部分尺寸確定比較復(fù)雜，不同的工作形狀其橫向工作尺寸的確定方法不同。 6） 摩擦 毛坯和模具表面間的摩擦，是變形 區(qū)長生 切向拉應(yīng)力時(shí)，有利于減小彎曲的回彈。 2）相對(duì)彎曲半徑 tr/ 相對(duì)彎曲半徑 tr/ 減小，變形程度增大時(shí)，回彈量減小。 設(shè)中性層半徑為ρ，則最外層金屬（半徑為 R）的伸長率外為： (R )/? ? ???外 公式（ 41） 設(shè)中性層位置在半徑為r t/2???處，且彎曲厚度保持不變，則有Rr t??,故 : 1/ r/t 1?外 （ ） 公式（ 42） 如將δ 外 以材料斷后伸長率δ帶入，則有r/r轉(zhuǎn)化為 minr / t，且有 : min /t (1 )/2???? 公式 （ 43） 根據(jù)公式就可以算出最小彎曲半徑。 圖 37 計(jì)算沖孔刃口尺寸示意圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 24 表 38刃口高度 料厚 ≤ ~1 1~2 2~4 4 刃口高度 h ≤ 6 6~8 8~10 10~12 ≥ 14 查表 38，刃口高度 h 8 ~ 10 mm? （ ）,取 ? ?h 9 mm? 。 落料凹模尺寸從圖 36 可知， A、 B、 G 均屬于磨損后增大的尺寸，屬于第一類 尺寸，計(jì)算公式為： 第一類尺寸 =（沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸 x?）?? )41(0。零件圖中給出了公差要求。 凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即 : da max 0A (D x)??? ?? 公式（ 37） 凹模磨損后變小的尺寸，按一 般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即 : pp00a a mins max minsB=(AZ )=(DxDZ ) 公式（ 38） 凹模磨損后無變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為 Ca=（ Cmax+）177。 1. 第一類：凸模或凹模磨損會(huì)增大的尺寸。這δ p 與δ d 就不再受間隙限制。 這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件并且可以使模具的壽常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 19 命達(dá)到最大化。因?yàn)橥?、凹模在沖壓的過程中是會(huì)磨損的，沖不了多少就會(huì)磨損到公差范圍外，這樣沖出來的制件就不合格，為了使模具壽命達(dá)到最大化，必須把凸模與凹模的刃口尺寸進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)沖模時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況和需要合理地選用沖裁間隙。 8） 凹模為斜壁刃口時(shí)，應(yīng)比直壁刃口間隙小。 4） 復(fù)合模的凸凹模壁單薄時(shí)，為防止脹裂，應(yīng)放大沖孔凹模間隙。 選用沖裁間隙的主要依據(jù)是在保證沖裁件尺寸精度和滿足剪切面質(zhì)量要求的前提下，考慮模具壽命、模具結(jié)構(gòu)、沖裁件尺寸和形狀、生產(chǎn)條件等因素所占的權(quán)重，考慮分析后確定。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 16 工件形狀相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。 沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。 沖孔時(shí)總沖壓力的計(jì)算 1）沖孔時(shí)的周邊長度 mmL ??? （利用 CAD 計(jì)算周長） 由公式 34得： KNLtKF P 2 91 4 ?????? ?孔 2）卸料力 卸F 的計(jì)算 從凸模上卸下板料所需的力稱為卸壓力 卸F ： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 15 沖裁力卸 FKF X? 公式（ 39） 式中：K—— 卸料力系數(shù) 由表查的： ~?xK ，取 ?xK 由公式 36得： KNFKF x ???? 沖裁力卸 總的沖壓力： KNFFF ????? 卸沖裁力 根據(jù)落料時(shí)總的沖壓力，查《實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》附錄五，初選壓力機(jī)為：機(jī)械壓力機(jī)中的開式雙 柱可傾式壓力機(jī) J2310，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，公稱壓力為 F=100KN。所以在壓力機(jī)的選擇盡可能的使用同一個(gè)型號(hào)。在沖裁過程中，沖裁力的大小是不斷變化的，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，沖裁力 沖裁力F 一般可以按下式計(jì)算： ?LtKF p?沖裁力 （ 34） 式中： ? —— 材料抗剪強(qiáng)度 MPa L —— 沖裁周邊總長 mm t —— 材料厚度 mm 安全系數(shù) Kp 一般取 1~ 3。為此，為了保證零件的精度和模具的壽命，選擇第一種有廢料排樣比較適合。沖件的質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料的利用率高。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率較低。 搭邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定，表所列搭邊值是普通沖裁經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一： 表 32 搭邊 a 和 b 數(shù)值 (a:零件間距， b：條料與零件的距離 ) 材料厚度 非圓形沖裁 200L300 a b 0 ~1 1~2 2~3 圖 32展開圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 93~4 搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損。 如圖所示，零件上有拉深和折彎，折彎部分的長度為： mmxtrtL )]([(2]2/)([21 ??????????????? ? 拉深部分長度： ??????? 4 341 6 54 21220 hddD L2 =+ 2 ? = 總的長度不包括拉伸部分的長度，所以毛坯總長度為： mmLDLL 201 ?????????? ????????? 取 L=355mm 總寬 B=++= 取 B=215mm 圖 31 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 8零件毛坯圖如下： 、計(jì)算條料寬度及步距的確定 搭邊值的確定 搭邊：排樣時(shí)零件制件及零件與條料側(cè)邊制件留下的工藝余料，稱為搭邊。 4） 四導(dǎo)柱模架 ： 具有滑動(dòng)平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn) ； 常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件 ； 取放工件不夠方便 。 導(dǎo)向方式的選擇： 1） 后側(cè) 式 導(dǎo)柱模架 ： 由于前面和左、右不受限制，操作和送料 都 比較方便 ， 前后左右都可以進(jìn)料，取放工件方便 ； 導(dǎo)柱安裝在后側(cè)， 工作 時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并且不能使用浮 動(dòng)模柄結(jié)構(gòu) 。 使用場合：常用于材料較硬、厚度較大、精度要求不高的工件。 定位方式的選擇： 根據(jù)支架的工藝分析， 因?yàn)樵撃＞卟捎玫臈l料送料方式且料厚度為 的鋁系合金，為限制被沖材料的進(jìn)給步距和正確的將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置，使用導(dǎo)料銷將條料送進(jìn)，定位銷定位，固定擋料銷限位，導(dǎo)正銷導(dǎo)向。經(jīng)過分析可知折彎必須放在最后一道，在折彎之前必須先對(duì)毛坯進(jìn)行淺拉伸，只有先落料才能對(duì)毛坯進(jìn)行淺拉伸，所以落料放在淺拉伸之前；沖定位孔可以和拉伸同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了一道工序，即得到以下兩種方案： 方案一：沖定位孔 +拉伸 — 沖孔 — 落料 — 淺拉伸 — 折彎 方案二： 沖孔 — 沖定位孔 +拉伸 — 落料 — 淺拉伸 — 折彎 關(guān)于單工序，復(fù)合，級(jí)進(jìn)模的選擇可以參考下表 單工序模 復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模 結(jié)構(gòu) 簡單 較復(fù)雜 復(fù)雜 成本、周期 小、短 小、短 高、長 材料利用率 高 高 低 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 5 方案 1：先沖定位孔確定板料的定位，在下一工序中定位方便、準(zhǔn)確，操作安全，精度高，與拉伸同步進(jìn)行，提高效率。 力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 σ b (MPa)：≤ 147，伸長率 δ 10 (%)：≥ 14 尺寸精度： 零件上尺長度小于等于 4 毫米的公差為 ? ；長度大于 4小于等于 20的公差為 ? ；大度大于 20小于等于 50 的公差為 ? ,；長度大于 50小于等于 200 的