【正文】 計制造技術(shù)受到普遍重視，模具工業(yè)被認為是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，國際模具協(xié)會認為：模具是進入富裕社會的原動力。多工位級進模是沖壓模具的一種?！愕卣f，多工位級進模能連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深等工藝。多工位級進模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造技術(shù)要求高，成本相對也就高，同時對沖壓設(shè)備和板料也有相應(yīng)的要求，所以其使用受到一定的限制，其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計得合理與否也是一個重要原因。對大尺寸或較厚材料，由于受沖壓設(shè)備條件的限制和厚料變形時各工步間的相互影響比較難于掌握，因而沖件的精度就很難保證。由此可見，沖壓成形工藝與模具在國民經(jīng)濟中的作用和意義是十分重要的。大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命模具也逐年上新的臺階，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模也越來越多，沖壓自動線、自動沖技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代各行各業(yè)突飛猛進，小型金屬件，如鉸鏈墊片，需求量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，采用單工位模具已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的需要，許多制造商均采用多工位級進模進行生產(chǎn)。其零件多由薄的金屬板材構(gòu)成，在大量生產(chǎn)中，適宜采用多工位級進模。 (2)在級進模中不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計時還可根據(jù)模具強度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強度和裝配空間。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求以及對零件圖的分析，確定了主要研究內(nèi)容如下：產(chǎn)品的展開計算讀懂產(chǎn)品圖后，首先對零件進行展開計算，沖件的平面幾何展開主要是確定該工件的沖裁的內(nèi)、外形狀以及具休的沖裁尺寸。設(shè)計排樣圖的過程，就是確定模具結(jié)構(gòu)的過程。鉸鏈墊片多工位級進模結(jié)構(gòu)設(shè)計1）模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計：進行模具設(shè)計時，首先要根據(jù)已經(jīng)確定好的加工工藝和排樣設(shè)計，設(shè)計出模具的裝配圖，再設(shè)計每個零件圖。固定板起著固定凸模的作用；卸料板主要起卸料、導(dǎo)向、壓料3個作用；凹模板既可以充當(dāng)凹模刃口，也可以在其上鑲拼凹模鑲塊。補償法是在模具相應(yīng)位置開出一定斜度,使工件出模后正好符合規(guī)定的角度。彎曲應(yīng)進行先補償再鐓壓,效果更好。圖21 鉸鏈墊片第二節(jié) 零件的工藝分析 產(chǎn)品的展開計算彎曲毛坯尺寸的確定方法，主要有兩種情況[4]：1）有圓角半徑的彎曲(R＞)；2）無圓角半徑或圓角半徑很小時的彎曲(R＜)（如圖22，圖23）。其中90176。設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點[57]：1）著重解決鉸鏈墊片彎曲成形,經(jīng)計算,材料在垂直于軋制方向和平行于軋制方向最小彎曲半徑均滿足要求。直角彎曲為非對稱彎曲，要控制回彈,最后彎曲需經(jīng)過試模調(diào)整。 確定工藝方案和排樣設(shè)計排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的關(guān)鍵之一。按各工序先后順組合，可得到多種組合方式。④沖裁。⑧切斷,如圖25所示,%。②沖裁。⑥切斷,如圖26所示,%。若將凹模送進方向開設(shè)躲避槽,使材料直圖26 鉸鏈墊片單排縱排橫連單側(cè)載體排樣圖接送進,但最后工位沒有用于制件分離的基準(zhǔn)面,再加上此方案材料利用率較低，故采用此縱排方案不合理。單側(cè)載體上采用Φ3的定位孔，查表知，則條料的寬度最少為L=+3++=經(jīng)查表可知，因此選用65mm寬的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶。沖裁間隙數(shù)值的選用主要是按照工件的質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值來選用。（3）考慮沖件精度與模具精度的關(guān)系，在選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。對于這個鉸鏈墊片的加工，涉及到的模具比較多，因此凸、凹模刃口尺寸的計算采用凸模與凹模配合加工來計算。Δ） （3）B類： =（+x又由上面確定的沖裁模初始雙邊間隙值：=, =。第三類尺寸：C=（17+）177。必須計算沖裁力，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力以適應(yīng)沖裁的要求。根據(jù)排樣圖和零件圖所給定的各種尺寸，可以進行沖裁件周長的計算。但材料加熱后產(chǎn)生氧化皮，沖裁中會產(chǎn)生拉深現(xiàn)象。圖210 階梯型布置凸模對于薄材料，H一般取材料厚度t，對于厚材料則取材料厚度的一半。斜刃沖模雖降低了沖裁力，但增加了模具制造和修磨的困難，刃口也易磨損，故一般情況下盡量不用，只在大型工件沖裁及厚板沖壓中采用。①卸料力：F=KF （8）式中 F——卸料力（N）； K——卸料力系數(shù)（見表23） F——沖裁力（N）。，由上表可查得：K=～（）； K=； K=。注意，有的時候F、F、F并不是與F同時出現(xiàn)的，計算總力F時只加與F同一瞬間出現(xiàn)的力即可。校正彎曲力的計算公式為：F=pA （11）式中 F——校正彎曲力（N）； A——校正部分投影面積（mm）；P——單位校正力（Mpa），其值見表24.表24 單位校正力P值 （Mpa）材料材料厚度t/mm＜11～33～66～10鋁黃銅120鋼230鋼15～2020～3030～4040～5020～3030～4040～6050～7030～4040～6060～8070～10040～5060～8080～100100～120經(jīng)計算，可得到每個彎曲工位工件校正部分投影面積：A1=44 mm； A2=12 mm； A3= mm。④選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配。⑧壓力機應(yīng)該使用方便和安全。 模具壓力中心的確定沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。具體方法如下[5,15]： 1)按比例畫出沖裁輪廓線．選定直角坐標(biāo)x—y；2)把圖形的輪廓線分成幾部分，計算各部分長度LL…、Ln，并求出各部分中心位置的坐標(biāo)值(x1，y1)、(x2，y2)、…、(xn，yn)；3)按下列公式求沖摸壓力中心的坐標(biāo)值(x0，y0)(參看圖212)x0= （13）y0= （14）圖212 沖模壓力中心沖裁件輪廓大多是由線段和圓弧構(gòu)成，線段的重心就是線段的中心。下面開始確定鉸鏈墊片多工位級進模的壓力中心。壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。第第7工位,彎曲凸模進入彎曲凹模依次彎曲零件側(cè)壁。而且已確定為采用級進模沖壓，因此選正裝式結(jié)構(gòu)。3)卸料方式：本零件沖壓工序中含沖孔，所以，應(yīng)有卸料機構(gòu)。其它模板的尺寸取為與凹模板平面尺寸一致。多工位級進模—般都含有兩種或兩種以上的沖壓工藝，凸模和凹模數(shù)量之多是可想而知的。在多工位級進模設(shè)計中，一般采用強度較好的合金工具鋼制造，并要選擇合適的硬度，合理地安排熱處理(如局部淬火)。對于各種不同沖壓工序的凸模、凹模之間都要保持穩(wěn)定的間隙，而且間隙應(yīng)當(dāng)均勻一致。凸模的工作形狀與對應(yīng)凹模形孔形狀(包括卸料扳的形孔形狀)也應(yīng)當(dāng)對應(yīng)一致。5．便于制造、測量和組裝 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．細小圓凸模一般的粗短凸?？梢园礃?biāo)準(zhǔn)選用或按常規(guī)設(shè)計。當(dāng)工作部分和固定部分的直徑差太大時，可設(shè)計多臺階結(jié)構(gòu)。設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖32：2．異形凸模在多工位級進模中，除了有許多沖小孔凸模外，還會有很多形狀不規(guī)則的凸模，這些凸模叫做異形凸模。凸模一般不必進行強度校驗，但對于特別細長的凸?；蛲鼓嗝娉叽缧《辶虾穸却髸r，則應(yīng)進行強度校驗[15,18]。各類凹模在各工位工作形孔的形狀、精度，各形孔的相對位置，各形孔的基準(zhǔn)和相互間的坐標(biāo)關(guān)系等反方面各有自己的優(yōu)缺點。因此對條料在分段切除余斜加工過程中，條料不能受到任何障礙。因此，設(shè)計多工位級進模的導(dǎo)科系統(tǒng)時必須根據(jù)以下因素來考慮各項機構(gòu)的選用[68]：1．根據(jù)沖件的特點、排樣圖上各工位的安排來決定導(dǎo)料板式樣、長短、高矮，決定浮頂器式樣、種類及浮頂高度等。自動送料時，障礙檢出機構(gòu)和除塵裝置是必不可少的。導(dǎo)料板的作用是導(dǎo)正材料的送進方向。導(dǎo)料板的高度H視料厚t與擋料銷的高度h而定，參見表31。沒有淬火的導(dǎo)料板采用側(cè)刃定距對條科進行定位，可在導(dǎo)料板擋料定距部位上單獨鑲?cè)雮?cè)刃定距檔塊或檔板，如圖38。側(cè)刃用于級進模中限定條料的送進步距。側(cè)刃凸棋及凹?？筛鶕?jù)沖孔模的設(shè)計原則，孔按側(cè)刃凸模配制，取單面間隙。為了確保生產(chǎn)中側(cè)刃的剛度和條料送進的方便，選帶導(dǎo)向段的ⅠC型側(cè)刃。也可以裝在凸模固定板上，與工藝孔配合，起精確定位作用。導(dǎo)正銷采用普通的彈頭形，固定結(jié)構(gòu)采用用絲堵將彈簧壓到導(dǎo)正銷上的方式。當(dāng)完成沖壓后，卸下模具，可將限位套套在限位柱上，使上下模保持開啟狀態(tài)。由于工件中存在90176。圖311 彎曲鑲塊2．在彎曲成型工位中，無高度公差要求的彎曲工位凸模長度應(yīng)服從有高度公差要求的彎曲工位凸模長度。工件頂出裝置均用彈頂結(jié)構(gòu)。多工位級進模中，頂出器的彈頂部分最好設(shè)計在底座內(nèi)。 卸料裝置的設(shè)計卸料裝置起卸料作用．在多工位級進模工作前，彈壓卸料裝置把條料壓住，防止條料在沖壓過程中產(chǎn)生位移和塑性變形；卸科裝置必須對各凸模起導(dǎo)向和保護作用[58]。本模具中采用彈壓卸料裝置。沖壓時，凸出部分正好進入兩導(dǎo)料板之間。另外，卸料板的各形孔與對應(yīng)凸模的配合間隙應(yīng)保證在只有凸棍與凹模沖裁間隙的1／3～1／4，這樣才能起到對凸模的導(dǎo)向和保護作用。必要時，還需要在卸料裝置與凸模、導(dǎo)正釘以及輔助導(dǎo)向裝置之間采取潤滑措施。而低速沖壓卸科板可以沒有硬度要求。 圖314 卸料螺釘位置分布示意圖6．卸科螺釘?shù)墓ぷ鏖L度“L”在一副模具內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格一致，否則安裝以后卸料板不能平穩(wěn)，形成不平衡卸料，容易損傷凸模。如圖315：圖316 彈簧的選用范圍9．卸料螺釘沉孔深度應(yīng)有足夠的活動量。表32 （mm）序號模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙Z輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙Z1234＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～11．卸料裝置的輔助導(dǎo)向機構(gòu)。從表中可以看出，間隙Z值都很小。設(shè)計結(jié)果如圖317：結(jié)合以上內(nèi)容對卸料板進行設(shè)計，設(shè)計結(jié)果如圖318：圖318 卸料板 輔助裝置的設(shè)計 固定板模具中的固定板，又稱為安裝板，它的主要任務(wù)是對凸模固定，并通過它安裝在模座上。一般固定板的厚度相當(dāng)于二作凸模總長度的2／5或更大一些。(3)對于較大的凸模或有較大側(cè)向力的凸模應(yīng)用過盈配合裝配。(4)各型孔位置精度應(yīng)當(dāng)與卸料板保持同心。由于該鉸鏈墊片多工位級進模比較小，工位不多，再考慮到制造難度、精度要求和成本，本模具選用整體型固定板即可。在高速沖壓時，最容易損傷凸模，所以—般在固定板與模座之間增設(shè)墊板。在多工位級進模中這樣的墊板也是常有用到，其高度應(yīng)具體而定。因此，使用中應(yīng)注意從模具左側(cè)收集沖制好的產(chǎn)品零件?；瑒訉?dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套為間隙配合；滾動導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間裝有滾珠。模架精度是決定模具精度的關(guān)鍵。為了滿足沖裁質(zhì)量要求，沖裁間隙較大時，仍應(yīng)選用較高精度的模架。由于采用手工送料，考慮到開敞性和導(dǎo)向精度兩方面的要求，選用滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架，如圖323。模柄裝入上模座的垂直度直接影響模具配合精度。螺栓必須能夠求受沖擊振動的最大拉、壓負荷和各種扭矩[1518]。尺寸A： 一般 A＞2/3d，最好 A＞d 淬過火的材料 A＞尺寸B： 鑄鐵 B＞2d， 鋼 B＞圖326 螺栓有關(guān)配合尺寸關(guān)系 尺寸C： C=螺栓頭高+（2～3mm）尺寸Φd：Φd=Φd+3．螺栓與銷釘直徑M3～M5的螺栓和Φ3—Φ5的銷釘多用于單件鑲?cè)肽K、凸模以及小型零件緊固，固定板和凹模的緊固可根據(jù)模具大小選取M6～M16螺栓和Φ6～Φ16的銷釘。銷釘可分圓柱銷和圓錐銷兩種：有帶螺紋孔與不帶螺紋孔之分。圖327是幾種銷釘?shù)难b配形式。第四節(jié) 彎曲回彈的控制控制彎曲回彈的方法常用補償法及鐓壓法。直角彎曲利用鐓壓法可達到控制彎曲回彈的目的, 45176。因此，對模具的主要零件在選用材料時，必須盡量滿足如下基本要求：（1）應(yīng)滿足模具的使用要求：強度高，尤其是細長凸模，為防止折彎和斷裂，對強度要求尤為重要；有較好的韌性和耐疲勞性；有較好的硬度和耐磨性；各個零件材料的性能要協(xié)調(diào)。當(dāng)必須采用昂貴的材料時，應(yīng)采用鑲拼結(jié)構(gòu)。模具的制造分裝配和零件加工兩部分。作者圍繞多工位級進模的設(shè)計，從理論與實踐兩方面進行了探討與研究。實踐證明：模具結(jié)構(gòu)靈活、可靠,能保證產(chǎn)品質(zhì)量,成本低,對此類零件的級進模設(shè)計有參考價值。天涯海角有盡處，只有師恩無窮期。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入