【正文】 2 m m 5 1 2 5 0 N? = 滿足要求 切斷凸模固定端面的壓力 切斷凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= FA ? ??? 式中 q—— 凸模固定端面的壓力， MPa； A—— 凸模固定部分最大剖面積， 2mm ； 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 F—— 落料或沖孔的沖壓力， N； ??? —— 模座鑄鐵材料的許用壓應(yīng)力， MPa。 ]5[ 凹模的結(jié)構(gòu)形式 凹模的材料 選用 T10A，查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》可選用如下圖所示的類(lèi)型： 圖 凹 模結(jié)構(gòu)圖 查表得6?h， 凹模外形尺寸的確定 凹模的輪廓尺寸，因其結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算 29 方法確定，在實(shí)用中，一般根據(jù)沖裁材料的厚度，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 所 以落料凹模厚度為： ??? 落料凹模尺寸BL?為：190231? 凸模的設(shè)計(jì) 凸模的結(jié)構(gòu)形式 通過(guò)對(duì)該工件的工藝性分析可知，該模具沖孔時(shí)需采用圓形凸模，落料時(shí)需采用非圓形凸模兩種。 如上該圓形小凸模比較細(xì)長(zhǎng)，且工件厚度較大，必須進(jìn)行承壓能力校驗(yàn)。 31 圖 凸模安裝形式 用凸模固定板將凸模固定在模座上。裝配時(shí)，將凸模固定板型孔臺(tái)階朝上，放在兩個(gè)等高墊鐵上，將凸模工作端朝下放入型孔對(duì)正，用壓入機(jī)分多次壓入，要邊壓入邊檢查凸模垂直度，并注意 盈量、表面粗糙度，導(dǎo)入圓角和導(dǎo)入斜度。低熔點(diǎn)合金在冷凝時(shí)有體積膨脹的特點(diǎn)，利用這個(gè)特點(diǎn)在模具裝配時(shí)固定零件。擋料銷(xiāo)有固定擋料銷(xiāo)和活動(dòng)擋料銷(xiāo)，而固定擋料銷(xiāo)分為圓形和鉤形，一般安裝在凹模上，圓形擋料銷(xiāo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具選用圓形固定擋料銷(xiāo)。 導(dǎo)料板的作用是使條料在橫向能夠正確定位，即沖裁時(shí)條料可貼在導(dǎo)料板的一側(cè)向前送進(jìn)，以防偏斜。導(dǎo)料板的高度 H 視料厚 t 與擋料銷(xiāo)的高度 h 而定 ,使用固定擋料銷(xiāo)時(shí) ,導(dǎo)料板高度較大 ,擋料銷(xiāo)上要有適當(dāng)?shù)目臻g ,使條料便于通過(guò) ,送料不受阻礙時(shí) ,導(dǎo)料板高度可小些 .查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 知 H=8～ 10mm ,取 H=10mm。且和導(dǎo)料板做為一體，兼作導(dǎo)向裝置，卸料板孔應(yīng)按照凸模配做。]10[ 圖 剛性 卸料板 導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件是指上、下模的導(dǎo)向裝置零件。導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱(chēng)中心上，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。為避免因調(diào)整不當(dāng)，使壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)柱上端面碰撞，在選擇導(dǎo)柱長(zhǎng)度和導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝時(shí)，寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 應(yīng)保證模座在閉合狀態(tài)時(shí)，上模座上平面與 導(dǎo)柱上端面應(yīng)保留 10～ 15mm的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留 2～ 5mm 的距離。模座的剛度不足，會(huì)降低沖模壽命。模座的上、下平面的表面粗糙度為 ，只有在保證平行度要求下才允許降低為 。模板的厚度一般可根據(jù)凹模厚度來(lái)定。 模柄 選用壓入式模柄。工作零件與窩座配合時(shí)則不用銷(xiāo)釘。它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，沖壓工藝的的順利實(shí)現(xiàn)、提高模具壽命、方便操作以及提高生產(chǎn)效率等一系列重要問(wèn)題。壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足工件在高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具內(nèi)取出來(lái)。 型號(hào)為 JB2363,其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱(chēng)壓力： 630kN 滑塊行程： 120mm 行程次數(shù)： 70 次 /min 最大封閉高度 ： 360mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 5。壓力機(jī)的最大裝模高度應(yīng)大于或等于 170mm（沖模閉合高度 +5mm）。壓力機(jī)的選用包括選擇壓力機(jī)的類(lèi)型和確定壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)兩項(xiàng)內(nèi)容。螺釘?shù)拇笮「鶕?jù)凹模厚度選擇，查表選取螺釘?shù)男吞?hào)為 M16。 模柄的直徑與長(zhǎng)度應(yīng)與所選用沖床的安裝模柄孔直接相匹配，模柄裝入上模座后，模柄的軸心線對(duì)上模上平面的垂直度誤差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于 ，材料可采用 45 鋼。 所以落料模具：mmHH ????? 凹下上。因?yàn)椴捎昧藢?dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，應(yīng)為其留出足夠的安裝位置。在該模具中可選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱模架的模座。]11[ 連接與固定零件 上、下模座 上、下模座上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。導(dǎo)柱與導(dǎo)套、下模座的配合關(guān)系采用基軸制。常用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。卸料板與凸模配合的孔下面應(yīng)保證是銳角，否則卸料時(shí)條料易擠進(jìn)間隙內(nèi)而損壞凸模。本次設(shè)計(jì)考慮到 33 該工件的工藝性極其模具的要求等因素，決定選用固定 卸料板結(jié)構(gòu)，固定卸料裝置安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卸料力大。為了便于加工制造，采用導(dǎo)料板與 卸料板聯(lián)成整體的結(jié)構(gòu)形式。與凹模的銷(xiāo)孔為 H7/m6 配合。且低熔點(diǎn)合金可重復(fù)使用，回用次數(shù)多時(shí)，應(yīng)測(cè)定合金的成分比例。壓入時(shí)最好在手動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行，首次壓入時(shí)不要超過(guò) 3mm。適用于沖裁板厚mmt 6?的沖裁凸模與各類(lèi)模具零件，利用臺(tái)階結(jié)構(gòu)限制軸向移動(dòng)，注意臺(tái)階結(jié)構(gòu)的尺寸，應(yīng)該使DH??，mmD ~??，mm8~3?。 查《沖壓模具與制 造》表知MPa1600~1000][ ?壓?，取MPa1400][ ?壓?，MPa588? 326??t，][4 ????壓?? 所以 4[]dt ???壓 成立，即該沖孔凸模承壓能力足夠。 則沖孔凸模：mmL 621881820 ????， 落料凸模： 。按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算。 （ 參考文獻(xiàn) [2] 38~40P ） 凸、凹模間隙 查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》中表 ,知 minz=,?=，則 ax=i+ = 沖孔凸模、落料凹模分別按照沖孔凸模、落料凹模的實(shí)際尺寸進(jìn)行配制，雙邊最小間隙為 ，間隙最大不得超過(guò) 。 ? = Nmm ?（ MPa）〈 ? ?min ? 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 無(wú)導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 maxL 425 IF? （ 57） 有導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 maxL 1200 I F? （ 58） 式中 maxL —— 凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（ mm）； F —— 沖壓力（ N）； I—— 凸模最小截面慣性矩（ 4mm ）。所以設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)如下圖 54所示： 圖 54 切斷凸模高度設(shè)計(jì)為與圓形凸模一樣高。 ??? —— 凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于 Crl2MoV，可取 ??? =（ ） ? 310 MPa，凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取 ??? =（ 2 3） ? 310 MPa。 根據(jù)設(shè)計(jì)可知， H1=20mm, H2=20mm,H3=, a=1mm, 凸模進(jìn)入凹模取 2mm, 所以 小孔 凸?？傞L(zhǎng)度為： L1=60mm。 圖 孔凸模裝配圖 25 凸模長(zhǎng)度計(jì)算 凸模的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，應(yīng)留有修磨余量，并且模具 在閉合態(tài)下。 （參考文獻(xiàn) [1] 49P ） Q235 鋼的抗剪強(qiáng)度 ? ： 320N/ 2mm ，強(qiáng)度極限 b? ： 400N/ 2mm （參考文獻(xiàn) [2] 404P ） 圓孔的沖壓力的計(jì)算： F1=2 ? =?2? ? ? 12mm? 2mm? 320N/ 2mm =125399（ N） F2=2 ? =??2mm? 320N/ 2mm =（ N） 切斷部分的沖壓力計(jì)算： F3=? =??2mm? 320N/ 2mm =（ N） 翻邊部分的翻邊 力計(jì)算： 用凸模翻孔所需的壓力，可按 [1]式計(jì)算： F=? =?? 2mm? 320N/ 2mm =（ N） 式中 F ?翻邊力（ N）； 23 ?材料的屈服點(diǎn)（ MPa） ； D ?翻孔直徑（ mm）； d ?毛坯預(yù)制孔直徑（ mm）； t ?毛坯厚度（ mm）。 沖壓力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖壓件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。 材料利用率 η =A/（ SB） 100％ （ ） A—— 一個(gè)步距內(nèi)工件的有效面積 mm2 S—— 送料步距 mm B—— 條料寬度 mm A=2 η =(65 280) 100%= % 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 沖壓工藝力的 計(jì)算 ． 1 沖壓力 沖壓力是凸模與凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離所需要的力，它與材料厚度、工件周邊長(zhǎng)度、材料的力學(xué)性能等參數(shù)有關(guān)。（參考文獻(xiàn) [5] 9P ） 首先查有關(guān)表確定搭邊值。 搭邊數(shù)值取決于以下因素 ： (1)沖件的尺寸和形狀； (2)材料的硬度和厚度； 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 (3)排樣的形式 (直排、斜排、對(duì)排等 )； (4)條料的送料方法 (是否有側(cè)壓板 )； (5)擋料裝置的形式 (包括擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)和定距側(cè)刃等的形式 )。 合理的排樣方法，應(yīng)是將工藝廢料減到最少。由于采用單邊剪切，也會(huì)加快模具磨損而降低沖模壽命，并直接影響工件的斷面 質(zhì)量，所以少、無(wú)廢料排樣常用于精度要求不高的工件排樣。少、無(wú)廢料排樣法有利于一次沖壓多個(gè)工件，可以提高生產(chǎn)率。工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊存在，條料沿直線或曲線切斷而得工件。 因此，提高材料利用率要從減少工藝廢料著手，同一個(gè)工件，可以有幾種不同的排樣方法。 沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占 60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。無(wú)廢料排樣是全部沿工件外形沖裁，在沖裁刃之間，工件與條料之間均無(wú)搭邊。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無(wú)廢料排樣兩大類(lèi)。條料是根據(jù)沖壓件的需要，由板料剪切而成，用于中小型零件的沖壓。 板料是沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的材料，適合于成批生產(chǎn)。由于該零件的條料較厚，故采用第一種剛性卸料結(jié)構(gòu)。 卸料 裝置 連續(xù)模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。 第五種方案相對(duì)第六種方案來(lái)說(shuō)，主要考慮模具和工件的定位和壓一般成形規(guī)律，與尺寸精度的影響。采用此方案則要求設(shè)計(jì)的模具精度比較高。大批量生產(chǎn)，精度要求不高， IT14 級(jí)即可，對(duì)比以上兩種方案決定采用級(jí)進(jìn)模沖裁結(jié)構(gòu)。 級(jí)進(jìn)模有如下特點(diǎn)： 材料利用率較高。 適宜沖薄料，也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料。 確定工藝方案模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型 因該工件屬大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件的生產(chǎn)批量，尺寸精度和材料種類(lèi)與厚度，選擇模具的導(dǎo)向方式與精度，定距方式及卸料方式等，現(xiàn)有如下兩種模具結(jié)構(gòu)方案：]2[ 方案一：采用復(fù)合沖裁模結(jié)構(gòu)。 結(jié)論 （ 1） 材料： Q235 鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能。 沖裁件對(duì)尺寸精度的要求 一般普通沖裁所得到?jīng)_裁件的尺寸精度在 IT10～ IT11 級(jí)以內(nèi)。沖小孔的凸模宜采用保護(hù)套。在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無(wú)廢料排樣的形狀。這對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率都有很大影響。工件圖如圖 ： 圖 沖壓工件圖 沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。（參考文獻(xiàn) [7] 表 8— 4） 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 沖壓件結(jié)構(gòu) 工藝 性及 分析 沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖壓件設(shè)計(jì)成少、無(wú)廢料排樣的形狀，以減少?gòu)U料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工?？辜魪?qiáng)度σ =320MPa,抗拉強(qiáng)度? b=440MPa。沖壓件的工藝性對(duì)沖壓工件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及沖壓設(shè)備的選用等都有很大的影響。 模具掃描及數(shù) 字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。例如四川有較大的汽車(chē)覆蓋件模具的能力，江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力，而模具的用戶大都不在本地。現(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專(zhuān)業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。且模具的