【正文】 x 10= y10 =0 l11 = x 11=0 y11 =0 l12 = x 12= y12 =0 l13 = x 13= y13=15計(jì)算壓力中心： x 0 = (x 1l1+ x 2l2+……+ x 13l13)/( l1+ l2 +……+ l13) = （mm） y 0 = (y 1l1+ y 2l2+……+ y13l13)/( l1+ l2 +……+ l13) =（mm） 計(jì)算沖裁力： L= l1+ l2 +……+ l13 = （mm）取材料抗剪強(qiáng)度τ=380MPa，安全系數(shù)Kp=，卸料力系數(shù)K=，推件力系數(shù)K1=，梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)量n=1，t=1mm，則：沖裁力 P=KpLtτ =1380 =（N） ≈81（kN）卸料力 Q=KP =81 =（kN）推料力 Q1=nK1P =81 =（kN）沖壓工藝總力 PΣ=P+Q+Q1 =81++ =（kN）根據(jù)沖壓工藝總力，選擇J2316型壓力機(jī)。其中：取側(cè)搭邊a1 = ，前搭邊a = 1mm，剪料公差δ=；條料寬度按帶側(cè)壓裝置時(shí)的條料寬度計(jì)算公式計(jì)算得B=。為便于落料凸模的螺釘?shù)跹b，墊板的厚度由典型組合中的6mm調(diào)整為8mm。（5）選擇典型組合 由確定的模具結(jié)構(gòu)類型和凹模周界尺寸，選用彈壓卸料橫向送料典型組合，凹模周界LB=160125。+15 cos45176。（2）排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)工件形狀，為提高材料利用率，采用斜排的排樣形式，排樣圖如圖57 4所示。 =（mm）所以： L=10+13+ =（mm）展開后的毛坯圖如圖57 3所示。計(jì)算毛坯尺寸該彎曲件彎曲半徑r，為有圓角半徑的彎曲，按中性層長(zhǎng)度計(jì)算展開尺寸，取中性層系數(shù)K=。上述四種方案中，方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要三副模具，生產(chǎn)效率較低，一般僅用于沖壓件生產(chǎn)批量不大時(shí)。 沖壓成形工藝方案確定沖壓工序數(shù)量和順序該彎曲件的成形加工包含落料、沖孔、彎曲三種基本工序，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、所用材料及厚度，可以有以下四種工藝方案：方案一：落料、沖孔、彎曲分別使用一副單工序模具。圖56 12 模柄80 組合沖模設(shè)計(jì)實(shí)例——電阻支架組合模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖57 1所示為一電阻支架，材料Q235，料厚t=1mm，左右對(duì)稱各一件（圖示為左件）組成一套，年產(chǎn)量30萬套，要求完成其沖壓模具的設(shè)計(jì)。燈罩縮口模的裝配設(shè)計(jì)如圖34所示圖56 4 燈罩縮口模裝配圖 燈罩縮口模零件設(shè)計(jì)燈罩縮口模的零件如圖56 5至圖56 12所示因?yàn)樵撝萍怯械椎目s口件，所以采用外支撐方式的縮口模具，并且采用一次成型結(jié)構(gòu)，采用中間導(dǎo)柱模架。 燈罩縮口模結(jié)構(gòu)確定縮口模的結(jié)構(gòu)形式按支撐方式分為3種。 燈罩縮口工藝計(jì)算計(jì)算縮口系數(shù)和縮口次數(shù)縮口變形的主要危險(xiǎn)是受壓失穩(wěn)起皺，其變形程度用縮口系數(shù)表示式中——縮口后制作的最小外徑，；——縮口前毛坯的中徑。 模具的外形尺寸和閉合高度較大（255mm）,壓力嬌?。?4kN）,以模具尺寸為依據(jù)，最后確定選用J2363型開式雙柱可傾式壓力機(jī)。，為，為上式所用到的的計(jì)算公式均為軟模脹形空心毛坯制件時(shí)的單位壓力的計(jì)算公式。 ——材料的極限脹形系數(shù)——脹形后工件的最大直徑——毛坯直徑．——毛坯的高度 ——坯料的伸長(zhǎng)率，其值為——制件脹形區(qū)母線長(zhǎng)。則側(cè)壁可一次脹形成型。又由產(chǎn)品圖可知，該制件側(cè)壁是由空心毛坯脹形而成，對(duì)壁厚變化沒有要求，尺寸精度不高的，故滿足脹形工序加工的要求。要求設(shè)計(jì)該零件的脹形模具。圖54 8 頂料桿圖54 9 推桿圖54 10 凹模墊板圖54 11模柄圖54 12 推件板圖54 13上模座圖54 14下模座 襯套翻邊模的零件圖該襯套翻邊模的零件如圖54 5至圖54 15所示。計(jì)算毛坯的頂孔直徑翻邊工藝參數(shù)如圖54 2所示圖54 2 翻邊工藝參數(shù)示意頂孔直徑也可按下式公式：計(jì)算翻邊高度計(jì)算翻邊高度變換式，可得翻邊高度的計(jì)算公式將翻邊系數(shù)帶入式中可得：在將上式中的翻邊系數(shù)以極限翻邊系數(shù)代替，可得最大翻邊高度的計(jì)算公式：當(dāng)工件的高度時(shí)，就難于一次翻邊成形。圖54 1 襯套零件圖 襯套翻邊工藝分析對(duì)稱反邊件進(jìn)行工藝分析可知，40處由內(nèi)孔翻邊成型，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，82是圓筒形拉深件直徑，可一次拉深成型。 落料拉深復(fù)合模裝配圖落料拉深復(fù)合模裝配圖如圖53 4所示。（2）其它零部件結(jié)構(gòu)拉深凸模將直接由連接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，兩者采用過渡配合關(guān)系。所以，凹模的外徑為。計(jì)算方法與第二次拉深模工藝計(jì)算相同，此處從略。圖53 3 零件排樣圖（4）力的計(jì)算模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力、拉深力和壓邊力。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可按下式計(jì)算工作零件刃口尺寸。圖53 2 拉深工序圖（1）落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。（5）確定各工序件直徑調(diào)整各次拉深系數(shù)分別為 ，則調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為第四次拉深時(shí)的實(shí)際拉深系數(shù)，其大于第三次實(shí)際拉深系數(shù)和第四次極限拉深系數(shù)，所以調(diào)整合理。（1）確定零件修邊余量零件的相對(duì)高度，經(jīng)查得修邊余量，所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為79+6=85mm。2. 結(jié)構(gòu)分析零件為一無凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為R3，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。模具閉合高度H模=40+20+4+103=167 mm。140=120mm。而凸、凹模的橫向尺寸及公差則應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、公差、回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。根據(jù)材料厚度取。圖52 6 凸模結(jié)構(gòu)圖根據(jù)工件的材料、形狀和精度要求等，彎曲模采用非標(biāo)準(zhǔn)模架。模具是否需要采用墊板，以承壓面較小的凸模進(jìn)行計(jì)算，沖孔凸模承壓面的尺寸如圖52 6所示。模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查得模架規(guī)格為：上模座200mm200mm45mm，下模座200mm200mm50mm，導(dǎo)柱32mm160mm，導(dǎo)套32mm105mm43mm。設(shè)模具壓力中心橫坐標(biāo)為（計(jì)算時(shí)取代數(shù)值），則有 即 ，解得 所以模具壓力中心坐標(biāo)點(diǎn)為（ , 0）。確定的排樣圖圖52 4所示。同時(shí)，考慮凹模刃口強(qiáng)度，其中間還需留一空工位。將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式得故沖孔凸模和凹模最終刃口尺寸為：。將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式得 故落料凸模和凹模最終刃口尺寸為：。按照模具制造精度高于沖裁件精度3～4級(jí)的原則，設(shè)凸、凹模按IT8制造，落料尺寸，凸、凹模制造公差。（1）刃口尺寸計(jì)算由圖32可知，該零件屬于一般沖孔、落料件。 零件工藝計(jì)算（1）毛坯尺寸計(jì)算對(duì)于有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴(yán)重，按中性層展開的原理，坯料總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和，可查得中性層位移系數(shù)，所以坯料展開長(zhǎng)度為由于零件寬度尺寸為18mm，故毛坯尺寸應(yīng)為64mm18mm。故不宜采用復(fù)合沖壓工序。方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，再?gòu)澢?工藝方案的確定零件為U形彎曲件，該零件的生產(chǎn)包括落料、沖孔和彎曲三個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，再?gòu)澢?。另外，零件上的孔位于彎曲變形區(qū)之外，所以彎曲時(shí)孔不會(huì)變形，可以先沖孔后彎曲。要求設(shè)計(jì)該零件的成形模具，沖壓出來的零件滿足圖中的公差和技術(shù)要求。重復(fù)以上動(dòng)作來完成所需工件得沖裁。出件是由在開模時(shí)，彈簧恢復(fù)彈力，推動(dòng)卸料板向上運(yùn)動(dòng)，從而推出條料?？梢娫撃＞叩瞄]合高度小于所選壓力機(jī)JA21160的最大裝模高度450mm，因此該壓力機(jī)可以滿足使用要求。模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。定位零件的設(shè)計(jì) 結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu)，考慮到工件得形狀，設(shè)置一個(gè)ф8的活動(dòng)導(dǎo)料銷。(2) 沖孔凸模 根據(jù)圖樣：工件中有4個(gè)孔，其中有2格孔大小相等。圖51 7 卸料裝置1—打桿 2——推板 3—連接推桿 4—推件塊導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定 為了提高模具得壽命和工件質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱模架。卸料、出件方式的選擇 根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，該模具采用剛性卸料方式比較方便。根據(jù)模具安裝位置擬選6個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧的頂壓力為 查附錄的圓柱螺旋壓縮彈簧，初選彈簧規(guī)格為（使所選彈簧得工作極限負(fù)荷）d=6mm，D=30mm，n=7，f=188mm.，t=其中，d為材料直徑，D為彈簧大徑，為工作極限負(fù)荷，為自由高度，為工作極限負(fù)荷下變形量，n為有效圈數(shù)，t為節(jié)距。(3) 按入體原則，查手冊(cè)后確定沖裁件內(nèi)形與內(nèi)形尺寸公差，工作零件刃口尺寸計(jì)算見表553。(2) 采用配做法，先判斷模具各個(gè)尺寸在模具磨損后的變化情況，分三種情況，分別統(tǒng)計(jì)如下。沖裁壓力中心計(jì)算數(shù)據(jù)見表512 壓力中心數(shù)據(jù)表.表512 壓力中心數(shù)據(jù)表(5) 根據(jù)力學(xué)原理，分力對(duì)某軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和，則可求得壓力中心坐標(biāo)（，） ，得：， 綜上所述，沖裁力的壓力中心坐標(biāo)為（，）。(3) 分別計(jì)算出各段壓力中心及各段壓力中心的坐標(biāo)值，并標(biāo)注如圖514所示。(4) 條料的利用率 (5) 畫出排樣圖 根據(jù)以上資料畫出排樣圖，如圖51 3所示。經(jīng)多次排樣計(jì)算決定采用直對(duì)排法，粗畫排樣圖如圖51 2所示。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 復(fù)合模具有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。而本工件尺寸輪廓較大，采用此方案，勢(shì)必會(huì)增大模具尺寸，使加工難度提高，因而也排除此方案。方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但需要兩道工序，兩副模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。方案二：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。尺寸精度一般，普通沖裁完全滿足要求。圖51 1水箱支架 沖壓工藝分析該水箱支架既有沖孔，又有落料，共需兩個(gè)工序。要求設(shè)計(jì)該零件的沖壓模具，沖壓出來的零件滿足途中的公差和技術(shù)要求。工件的尺寸落料按IT11級(jí)，沖孔按IT10級(jí)計(jì)算。采用單工序模生產(chǎn)。方案的比較 各方案的特點(diǎn)及比較如下。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量、小型沖壓件。方案的確定 綜上所述，本套模具采用沖孔落料復(fù)合模。 工藝尺寸計(jì)算排樣設(shè)計(jì)(1) 排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法不可能做到，但能采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法?？紤]到工件的尺寸比較大，在沖壓過程中須在兩邊設(shè)置壓邊值，則應(yīng)取=5；為了方便計(jì)算取=3.(3) 確定條料步距 步距：，寬度：5820+5+5=260mm。圖51 4 壓力中心計(jì)算圖(2) 畫出坐標(biāo)軸x、y。圖51