【正文】 大會使毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。 模具失效的原因一般有：磨損、變形、崩刃、折斷和脹裂。接觸壓力越大，相對滑動距離越大，模具材料越軟，則磨損量越大。若采用小間隙，就必須提高模具硬度、精度、間隙模具粗糙度值，良好 潤滑，以減小磨損。考慮到在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大， 故設計與制造新模具時應該采用最小合理間隙值。對于尺寸精度和斷面質(zhì)量要求不高的沖裁件，在滿足沖裁要求的前提下，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，選用較大的雙面間隙值。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設計中的一項重要工作。且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。模具磨損預留量與工件制造精度有關。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按 IT6～ IT7 級來選??；對于形狀復雜的刃口，制造偏差可按工件相應部分公差值的 1/4 來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的，制造 偏差值可取工件相應部分公差值 1/8并冠以 （ 177。 凸、凹模刃口尺寸的計算 由于加工方法的不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可以分為兩類。 0 （ 74） 孔心距 177。由工件的結構尺寸可知道，外形尺寸 ?: ?:由沖孔得到，其余尺寸由落料得到。 配作法就是先按設計尺寸制造出一個基準件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準基本尺寸 凸模偏差 凹模偏差 基本尺寸 凸模偏差 凹模偏差 ≤18 ＞ 120～ 180 ＞ 18～ 30 ＞ 180～ 260 ＞ 30～ 80 ＞ 260～ 360 ＞ 80～ 120 ＞ 360～ 500。 Z max Z min == ， 工件上未標注公差尺寸視為 IT14 級，取 x =， 由公差表查得 ?: mm 為 IT8 級，取 x =1，偏心距:,精度等級為 IT10 級 ,取 x =1 （ 2） 配作法 采用凸、凹模分別加工法時，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須嚴格限制沖模的制造公差，因此，造成沖模制造困難。 為了保證初始間隙不超過 Z max 即 δ A +δ T + Z min ≤Z max ， δ T 和 δ A 選取必須滿足以下條件： δ A +δ T ≤Z max Z min （ 76） 表 （圓形、方形）沖裁時凸模、凹模的制造偏差 由上可見，凸、凹模分別加工法的優(yōu)點是，凸、凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。 （ 1） 按凸模與凹模圖樣分別加工法 沖孔 ： 沖孔工序刃口尺寸計算公式為： （ ） 。 工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差，所謂“入體”原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注。 第 7 章 模具主要零件的設計 28 選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙。 根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應區(qū)分落料和沖孔，并遵循如下原則： 設計落料模先確定 凹模刃口尺寸。落料件的光亮帶處于大端尺寸，沖孔件的光亮帶處于小端尺寸。 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 27 凸模與凹模刃口尺寸的確定 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。 第 7 章 模具主要零件的設計 26 經(jīng)驗確定法 ： 根據(jù)研究與實際生產(chǎn)經(jīng)驗，間隙值可按要求分類查表確定。但很難找到一個固定的間隙值能同時滿足沖裁件質(zhì)量最佳、沖模壽命最長、沖裁力最小等各方面的要求。當然，影響模具壽命的因素很多，有潤滑條件、模具制造材料和精度、表面粗糙度、被加工材料特性、沖裁件輪廓形狀等都與模具壽命有關，但間隙卻是其中一個主要因素。凸、凹模刃口受著極大的垂直壓力與側壓力的作用，高壓使刃口與被沖材料接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象，當接觸面相對滑動時，附著部分就產(chǎn)生剪切而引起磨損。刃磨壽命是用兩次刃磨之間的合格制件數(shù)表 示。因此在正常情況下，間隙對沖裁力的影響不大。 Z 指可以為正，也可以為負，但在普通沖裁中均為正值。還有的建議只使用設備容量的 50％ ，即取設備的噸位為工藝變形總力的 2 倍。 設備噸位設備噸位大小的選擇首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提。一般模具的閉合高度 H 應滿足以下關系： 10 5 （ 61） 式中： H min — 壓力機最小閉合高度； 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 23 H1 — 墊板厚度； H — 模具閉合高度； H max — 壓力機的最大閉合高度； H min H1 — 壓力機的最小閉合高度； H max H1 — 壓力機的最大裝模高度。 閉合高度沖床的閉合高度是指滑塊處于下死點時，滑塊下平面至工作臺上平面間的開擋空間尺寸。 設備規(guī)格 在選定設備類型之后，應該進一步根據(jù)沖壓件大小、模具尺寸及工藝變形力來確定設備規(guī)格和具體參數(shù)。如果日前沒有效理想的設備供選擇，則應該設法利用現(xiàn)有設備來完成工藝過程。在選用設備類型時，還應充分注意到設備的精度與剛度。 （ 6）根據(jù)力學原理合力對某軸的力矩等于各個分力對同軸力矩的代數(shù)和，則可得壓力中心坐標的計算公式： 0 ∑ ∑ （ 56） 第 5 章 沖裁力和壓力中心的計算 20 0 ∑ ∑ （ 57） 因為沖裁力和周邊長度成正比，所以式中的沖裁力可以分別用沖裁周邊長度代替。在選擇坐標軸位置時，應該盡量把坐標原點取在某一個刃口輪廓的壓力中心，坐標原點最好是幾個凸模刃口輪廓壓力中心的對稱中心。 F Z 的計算應該根據(jù)不同的模具結構分別對待，即： 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時 FZ=F+FX+FT (53) 采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時 FZ=F+FX+FD (54) 采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時 FZ=F+FX (55) 由于沖裁件的質(zhì)量要求較高，厚度較薄故采用彈性卸料裝置。所以要計算這些力得大小是相當復雜的，生產(chǎn)中常用的經(jīng)驗計算公式主要有： 卸料力： (52) 推件力： (53) 式中： F— 沖裁力； 、 — 卸料力、推件力。從凸模上卸下箍著的料所需要 的力稱為卸料力；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱為推件力。 由國標 GB/T69988 查得 65Mn 的抗拉強度 =750Mpa，抗剪強度 =600Mpa。通常說沖裁力是指沖裁力的最大值，他是選用壓力機和設計模具的主要依據(jù)之一。 Lmax— 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；通過 AutoCAD 計算 Lmax =100mm a — 側搭邊值； 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 n— 側刃數(shù)； B— 條料寬度； b1— 側刃沖切的寬度，通過查表沖切寬度 b1 =2mm。 條料寬度與導料板間距離的計算 在確定排樣方法和搭邊值之后，就可以確定條料寬度，進而確定導料板間的距離。確定搭邊搭邊值為： 工件間 a1= 側面 a = 排樣方法 根據(jù)材料的合理利用情況，條料的排樣方法可分為三種情況：有廢料排樣，少廢料排樣，無廢料排樣。而軸用彈性擋 圈的結構廢料面積特別大，所以根據(jù)實際情況的要求可以合理使用沖件結構廢料，以便節(jié)約成本，提高材料利用率。要提高材料利用率，主要應該從減四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 少工藝廢料著手。 一個步距內(nèi)材料的利用率η可以用下式表示： 100 （ 41） 式中： A— 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積； B— 條料寬度； S— 步距。級進模具所能達到的精度為 IT13— IT10 級，而沖裁件內(nèi)孔的尺寸 ? 0: 為 IT8 級，所以這里為了不影響工件的使用要求應該采用精密級精度。沖裁件的的最小寬度約為 ，厚度為 ，如果使用復合模具難以達到要求，并且生產(chǎn)簡單零件時成本較高，生產(chǎn)率較低。 方案二：落料 — 沖孔復合模沖壓。先落料使坯料與條料分離，在沖孔或者沖缺口。當定位要求較高時則可沖裁專供定位的工藝孔（一般為兩個）。必須對這些工藝方案進行比較，選取在滿足質(zhì)量與生產(chǎn)率的前提下，模具制造成本較 低、模具壽命較高、操作比較方便及安全的工藝方案。對于復雜形狀的沖裁件來說采用復合沖裁比采用級進較為適宜，因為模具制造安裝調(diào)整比較容易，且成本較低。 （ 3）根據(jù)對沖裁件的尺寸形狀的適應性來確定，沖裁件的尺寸比較小時，考慮到單工序送料不方便和生產(chǎn)效率低，常采用復合沖裁或者級進沖裁。所使用的模具對應為單工序模具、復合模具、級進模具。四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 第 3 章沖裁方案的擬定 在沖裁工藝性分析的基礎上，根 據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。 65Mn 鋼性能： 65Mn 鋼具有較高的硬度，淬透性好，脫碳傾向少，價格低廉，切削性好等優(yōu)點，但它有過熱敏感性，易產(chǎn)生淬火裂紋，并有回火脆性， 65Mn 鋼用途廣泛，主要生產(chǎn)成鋼絲，鋼帶、用于制造各種截面較少的扁，圓彈簧，板簧和彈簧片等。 mm， 177。 30:， ?:， 。例如，精密加工 設備在模具加工設備中的比重比較低； CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。此外，許多研究機 構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之 一。 我國模具技術的發(fā)展狀況 目前，我國沖壓技術與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓 基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達 國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先 進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 模具 CAD/CAM 技術 計算機技術、機械設計與制造技術的迅速發(fā)展和有機結合，形成了計算機輔助設計 與 計算機輔助制造（ CAD/CAM）這一新型技術。 、表處理新工藝 為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性，必須采用熱、表處理新技術，尤 其是表面處理新技術。目前冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是在高合金鋼 D2（相 當于我國 Cr12MoV）性能基礎上，分為兩大分支：一種是降低含碳量和合金元素量，提高鋼中碳化物分布均勻度， 突出提高模具的韌性。 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 模具新材料及熱、表面處理 隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提高，對模具質(zhì)量和壽命要求越來越高。傳統(tǒng)的幾何檢測手段已無法適應 模具的生產(chǎn)。 以上錐度的精密加工。最大切割速度已達 300mm2/min，加工精度可達到 177。 第 1 章 緒論 4 電火花銑削加工（又稱為電火花創(chuàng)成加工）是電火花加工技術的重大發(fā)展，這是一 種替代傳統(tǒng)用成型電極加工模具型腔的新技術。C），故表面沒有變質(zhì)層及 微裂紋，熱變形也小。模具先進制造技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在如下方面： 普通銑削加工采用低的進給速度和大的切削參數(shù)，而高速銑削加工則采用高的進給 速度和小的切削參數(shù)，高速銑削加工相對于普通銑削加工具有如下特點： （ 1） 高效高速銑削的主軸 轉速一般為 15000r/min ～ 40000r/min ， 最高可達 100000r/min 。 研究和推廣采用新工藝，如精沖工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝、超塑性 成形工藝以及其它高效率、經(jīng)濟成形工藝等，進一步提高冷沖壓技術水平。應該指出，不是所有的沖模都必須具備上述 6 中零件，尤其是單工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少 的。 可分為單工序模、復合模和級進模。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。根據(jù)材料的變 形特點可將沖壓工序分為分離工序和成型工序兩類。但需要指出的是，由于進行沖壓成形加工必須具 備相應的模具，而模具是技術密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精 度高、技術要求高、生產(chǎn)成本高（占產(chǎn)品成本的 10%～ 30%）等特點。與 沖壓件是“一模一樣”的關系，若沒有符合要求的沖模，先進的沖壓成型工藝就無法得 到實現(xiàn)。 mass production。級進模能沖孔、落料、彎曲、拉深、成型等多道工序，用一臺沖床就 能完成從板料到成品