【正文】 沖孔。 單工序模 是一種 簡(jiǎn)單 、精密的沖壓模具，高精度和高壽命等優(yōu)越性，適用于各種沖壓行業(yè)的生產(chǎn)。 單工序模是指只有一個(gè)工位，只完成一道工序的沖模，它可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等 。 本次設(shè)計(jì)會(huì) 分析了 支撐連接板的單工序 模設(shè)計(jì)的工藝，介紹其成形的排樣 ,單工序 模 的零部件的設(shè)計(jì)。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。 現(xiàn)代的制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位漸為人們所共識(shí)。其代表是五十多個(gè)工位的級(jí)和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。 三維 CAD 技術(shù)的出現(xiàn)，極大地推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展，使零件設(shè)計(jì)及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在非常直觀的三維環(huán)境下進(jìn)行，模具設(shè)計(jì)完成后，可根據(jù)投影 關(guān)系自動(dòng)生成工程圖。 一 、設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)任務(wù)書 1． 1 設(shè)計(jì) 課題 連接板落料、沖孔、彎曲、沖孔單工序模 課題來(lái)源 與系部相關(guān)人員及指導(dǎo)教師探討，設(shè)計(jì)一套支撐連接板單工序模。如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。模具壽命是評(píng)價(jià)某一沖壓方法經(jīng)濟(jì)可行的決定因素，模具的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的最重要的保證之一。 1）模具設(shè)計(jì)是模具制造的基礎(chǔ)，合理正確的設(shè)計(jì)是正確制造模具的保證； 2）模具制造技術(shù)的發(fā)展對(duì)提高模具質(zhì)量、精度以及縮短制造模具的周期具有重要意義； 3）模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率在很大程度上取決于制造模具的材料及熱處理工藝； 4）模具成本直接關(guān)系到制件的成本以及模具生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益； 5）模具工作零件的精度決定制件的精度； 6）模具的壽命又 與模具材料及熱處理、模具結(jié)構(gòu)以及所加工制作材料等諸多因素有關(guān)； 7）模具的安裝與使用直接關(guān)系到模具的使用性能及安全； 而模具的標(biāo)準(zhǔn)化是模具設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)，對(duì)大規(guī)模、專業(yè)化生產(chǎn)模具具有重要的作用，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是模具工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 計(jì)算并確定的各項(xiàng)工藝參數(shù)，如壓力機(jī)等。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。 3 尺寸精度：精度要求采用 IT10 級(jí)。 單工序模又稱簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。 該零件包括落料、沖孔、彎曲三個(gè)基本工序 ,可以采用以下 2 種工藝方案： 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 6 (1)先落料再?zèng)_出所有孔，之后彎曲。 如果選擇方案 1，由于 材料厚度 t=5mm，彎曲后的由于形變導(dǎo)致彎曲平面上的兩個(gè)孔無(wú)法達(dá)到精度要求，并且孔也可能會(huì)發(fā)生變形。 排樣的確定 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。 根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。 一塊板料沖 20 個(gè)工件。 （ 2）材料的硬度和厚度。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。系數(shù) K 是考慮到十幾生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能好厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取 K=。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 凸、凹模刃口設(shè)計(jì)制造方法的選定 由《沖壓模具設(shè)計(jì)》表 1— 10 查得： Zmin= Zmax=1mm ZmaxZmin== （ 31） p? =（ ZmaxZmin） = （ 32） d? =（ ZmaxZmin） = （ 33） 式中 Zmin—— 最小合理間隙（雙面）， mm； Zmax—— 最大合理間隙（雙面）， mm； p? 、 d? —— 凸、凹模的制造偏差， mm。 取 x? =。 凹模與下模座連接的螺釘級(jí)銷孔。根據(jù)板料厚度 t=200，查表，可確定導(dǎo)料板厚度 h=8mm；導(dǎo)料板和工件有 。所以確定導(dǎo)料板長(zhǎng)、寬分別是： 250mm、 。根據(jù)本裝配的實(shí)際情況和卸料方便，將卸料做成臺(tái)階形狀。 凸模的設(shè)計(jì) 由于需沖壓的面積大，導(dǎo)致凸的基本尺寸較大。具體尺寸如圖 33 所示 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 14 圖 凸模 標(biāo)準(zhǔn)模座的選取 根據(jù)凹模周界尺寸，可確定模座 LB 為 315mm250mm。 模柄的選取 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 15 根據(jù)壓力機(jī)滑塊模柄孔尺寸（ ? 70mm80mm）和沖裁裝配的具體情況來(lái)選取模柄孔，確定選取壓人式 A 型模柄，模柄尺寸為： ? 70mm130mm。 卸料板：卸料螺釘 4M875。兩空的孔心距分別為： X軸方向?yàn)?118mm， Y軸方向?yàn)?88mm。 沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析 該工件為大批量生產(chǎn)，采用沖裁模進(jìn)行生產(chǎn)，不但能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足生產(chǎn)率要求，還能降低生產(chǎn)成本。 方案三與前兩種方案相比較，其精度高，壽命長(zhǎng)，且適合單個(gè)毛坯送料，定位。 定位方式的選擇：此沖裁選擇定位板定位。 由沖壓手冊(cè)查的 ? 值取 350MPa。 壓力機(jī)的主要參數(shù)為 ： 公稱壓力： 800KN； 滑塊行程： 130mm； 壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸： 540mm800mm（前后 左右）； 工作臺(tái)孔尺寸： 210mm380mm（前后 左右），臺(tái)孔直徑 ? 260mm； 滑塊模柄孔尺寸： ? 60mm75mm； 壓力機(jī)最大閉合高度： 400mm； 封閉高度調(diào)節(jié)量： 120mm。其計(jì)算公式為： 0)(pxddp ????? （ 41） dxZddd ?????? 0)m i n( （ 42） 式中 dd、 dp—— 落料凹、凸模尺寸， mm。凹模的高度為 60mm。根據(jù)板料厚度 t=5mm，選定定位板的厚度為 h=8mm。卸料板厚度去 20mm。由于他的直徑比較大，達(dá)到了 ，所以，就直接設(shè)計(jì)為直筒型，用螺釘與模柄連接起來(lái)，已達(dá)到固定的作用。 閉合高度計(jì)算機(jī)模具的閉合高度校 核 模具的閉合高度為： H=50+8+25+20+12+60+60=248mm。 凸模固定板：螺釘 4M1260，銷釘 2? 1260mm。裝配圖如下圖 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 26 沖孔裝配圖 五、彎曲模的設(shè)計(jì) 彎曲變形過(guò)程的特點(diǎn) V形彎曲是最基本的彎曲變形，任何復(fù)雜彎曲都可視為對(duì)個(gè) V形彎曲組成。彎曲變形有以下的特征。由內(nèi)、外表面只板料中心，其縮短和伸長(zhǎng)的程度逐漸變小。 材料 分析 該工件材料為 20 鋼，材料的抗拉強(qiáng)度為 450MPa，具有良好的彎曲性能。 方案二的導(dǎo)柱導(dǎo)向單工序彎曲模導(dǎo)向準(zhǔn)確、可靠，能保證間隙均勻、穩(wěn)定，因此一般應(yīng)用在精度要求較高的工件彎 曲，但成本高。 出件方式的選擇：由于是單個(gè)毛坯，手動(dòng)操作送進(jìn)和定位，由于一條直邊很重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 28 長(zhǎng)，所以選擇彈頂出件，手工拿件方式比較方便、合理。 彎曲力的計(jì)算機(jī)壓力機(jī)的選擇 彎曲力的計(jì)算 彎曲力 F=? b/（ r+t） （ 51） = 118 5 5 450/(3+5) =129431N 壓力機(jī)的選擇 所選壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于總沖壓力，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 388頁(yè)，表 ，初步選擇型號(hào)為 JB23— 25 的開式壓力機(jī)。凹模的尺寸形狀如圖圖 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 30 圖 彎曲凹模 下模座是設(shè)計(jì) 對(duì)于 V形彎曲模，下模座一般不用開大尺寸的漏料空，因而其厚度可適當(dāng)減少。 螺釘和銷釘?shù)倪x用 螺釘： M1065 銷釘： ? 1060mm 壓力機(jī)參數(shù)校核 模具閉合高度 H=241，滿足壓力機(jī)最大閉合高度 工件形狀如圖 所示 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 33 圖 沖孔工件圖 沖裁件材料性能 工件材料為 20 鋼，抗剪強(qiáng)度由上章落料模設(shè)計(jì)已確定為 ? =350MPa，具有良好的沖壓性能，滿足沖壓工藝要求。 方案二與方案一相比，模具精度高，使用壽命高長(zhǎng)，但模具制造復(fù)雜，沖裁時(shí)視線不好，且不適合單個(gè)毛坯的送料、沖裁。 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 34 工件沖孔模結(jié)構(gòu)形式的確定 操作方式選擇：采用手工送料（單個(gè)毛坯）操作方式。根據(jù)孔的尺寸計(jì)算沖裁力可按（ 31）式計(jì)算 沖壓力： F=? KLt = 350 54 5 =122850N 式中 L—— 所有沖裁孔周長(zhǎng)， mm； t—— 材料厚度， mm； ?—— 材料抗剪強(qiáng)度， MPa； K—— 系數(shù)。 壓力機(jī)的選擇 所選壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于總沖壓力，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 388頁(yè)，表 ，初步選擇型號(hào)為 JB23— 80 的開式壓力機(jī)。其計(jì)算公式為 (41)（ 42）： 0)(pxddp ????? dxZddd ?????? 0)m i n( 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 36 式中 dd、 dp—— 落料凹、凸模尺寸， mm。凹模墊板的設(shè)計(jì)如圖 所示 圖 凹模墊板 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 37 凸模是設(shè)計(jì)，如圖 所示 圖 凸模 重慶理工大學(xué)論文 支撐連接板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 38 凹模是設(shè)計(jì)，凹模的設(shè)計(jì)如圖 圖 凹模 標(biāo)準(zhǔn)模座的選擇 由于該沖壓面長(zhǎng)、寬尺寸的差距較大，所以選擇后村導(dǎo)柱窄形模架。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神及高尚的人格魅力使我受益匪