【正文】 IT13 IT14 基本尺寸/mm /μm /mm ≤3 ＞ 3~6 ＞ 6~10 ＞ 10~18 ＞ 18~30 ＞ 30~50 ＞ 50~80 ＞ 80~120 ＞ 120~180 ＞ 180~250 ＞ 250~315 ＞ 315~400 ＞ 400~500 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 4 3 確定工藝方案 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定工藝方案。 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 5 方案 三： 采用級(jí)進(jìn)模沖裁，由于制件需要精度不高，且級(jí)進(jìn)模安全性比較高，又因制件自身的特殊性，采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 定位裝置 該模具采用固定擋料銷控制條料的進(jìn)送步距，采用導(dǎo)料板控制條料的方向，有側(cè)壓裝置。 導(dǎo)向方式的選擇 導(dǎo)向零件有很多，用導(dǎo)板導(dǎo)向，安裝不方便，而且阻擋操作者視線，所以不采用。 后側(cè)導(dǎo)柱模架：由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 7 中間導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確，但只能從一個(gè)方向送料，也容易阻擋操作者的視線。 ktr?? 1? （ 51） 式中： r1內(nèi)彎曲半徑； k中性層系數(shù)； t材料厚度。 由于 R=15， X1=， t=，代入 公式 53 得 ： mm48tt 21????????????????????直彎）（）（)()(LXrXRL ?? 由于 ∑L 直 =48mm， ∑L彎 =， 代入 公式 52 得 ： ??????? 彎直 LLL 取 L=119mm。因此有下列三種方案： 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。 采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但受條料寬度誤差及條料導(dǎo)向誤差的影響，沖裁件的尺寸精度不易保證，故應(yīng)采用方案一。但過(guò)小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。 側(cè)搭邊值為 a=。 有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。 沖裁零件的面積為： 21 4 2 814119 mmF ????? 寬長(zhǎng) 毛坯規(guī)格為： 8501700mm。 板料可沖總件數(shù)為： n=n1n 2=947=658（件） 板料利用率為： %%1 0 01 7 0 08 5 01 6 6 66 5 8%1 0 01 7 0 08 5 012????????)/()/( nFn 縱裁時(shí)的條料數(shù)為： n1=850/B =850/18 = 則可沖 47 條。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 τ 時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度代替 τ，而取 Kp=的近似計(jì)算法計(jì)算。 根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出 Q235 未退火 τ=310～ 380（ Mpa），取 τ=350（ Mpa）。 由于 查表 61 得： Kt=，代入 公式 64 得： FQ1== 頂件力的計(jì)算 FQ2=KdFp （ 65） 式中： Kd頂件系數(shù) 。 由于 B=14mm，代入 公式 66： 0 . 7 K B tFu22?????????）（// tb ?? 對(duì)于頂件或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取彎曲力的 30%～80%。 表 62 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點(diǎn) 類型 設(shè)備名 稱 工作原理 特點(diǎn) 機(jī)械式壓力機(jī) 摩擦壓力機(jī) 利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸傳遞動(dòng)力，皆助螺桿與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理而工作。 曲柄式壓力機(jī) 利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，電機(jī)通過(guò)皮帶輪及齒輪帶動(dòng)，經(jīng)連桿使滑塊作直線反復(fù)運(yùn)動(dòng)。 液壓機(jī) 油壓機(jī) 水壓機(jī) 利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質(zhì)，采用靜壓力傳遞進(jìn)行工作，使滑塊上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 表 63 J23 系列開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) J2310 J2316 J2325 J2335 J2340 公稱壓力 /KN 100 160 250 350 400 滑塊行程 /mm 45 55 65 100 100 最大閉合高度 /mm 180 220 270 290 330 閉合高度調(diào)節(jié) /mm 35 45 55 60 65 滑塊中心線至床身距離 /mm 130 160 200 200 250 滑塊底面尺寸 /mm 前后 150 180 220 220 260 左右 170 200 250 250 300 工作臺(tái)板厚度 /mm 35 40 50 290 65 模柄孔尺寸 /mm 直徑 30 40 40 40 50 深度 35 60 60 60 70 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 20 7 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。 （ 3）各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 21 8 沖裁模間隙的確定 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。 （ 3）凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙。 對(duì)于該工件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定間隙，必須采用配合加工。 在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。 為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸）， x 值在 ～ 1 之間，與工件精度有關(guān)可查表 91 或按下面關(guān)系選取。 δA、 、 δA為 凹模制造偏差，通常取 δA=? /4。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況 , 落料時(shí)應(yīng)以凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配作凸模，沖孔時(shí)應(yīng)以凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配制凹模。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生裂紋的條件下，彎曲件表面所能行成的最小圓角半徑稱為最小彎曲半徑。此處屬于小圓角 U 形彎曲，故只考慮回彈值。 凸凹模單邊間隙 Z 一般可按下式計(jì)算： cttZ ???? （ 99） 式中： Z彎曲凸、凹模單邊間隙； t材料的厚度； Δ材料厚度的正偏差； C間隙數(shù)。 δT、 δA 為凸、凹制造公差，選用 IT7～ IT9 級(jí)精度，亦可按 δt=δA=Δ/4 選取。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。 模具厚度的確定公式為： ）（ mm15b ?? KH （ 101） 式中： K系數(shù)值，考慮板料厚度的影響； b沖裁件的最大外形尺寸。 凹模寬度的確定公式為： mm146266142?????? CbB 查表 102，選取凹模外形尺寸。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 31 凸凹模的設(shè)計(jì) 凸凹模材料選擇與凹模一樣，都要求使用時(shí)間較長(zhǎng)，高耐磨性，高硬度和適度的韌性?？梢灾苯佑?2 個(gè) M8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。一類是鑲拼式，另一類為整體式。因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菑椥孕读仙铣黾绞?，其?yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 32 總 長(zhǎng) 按相關(guān)公式計(jì)算： 54321 HHHHHL ????? （ 103） 式中： H1凸模固定板厚度； H2彈簧工作 厚度； H3卸料板厚度； H4導(dǎo)料板厚度； H5沖裁件厚度和凸模進(jìn)入凸凹模經(jīng)驗(yàn)值。 表 103 卸料板厚度 沖件厚度 t 卸料板寬度 ＜ 50 50～ 80 80～ 125 125～ 200 ＞ 200 ～ 6 6 8 10 12 ＞ ～ 6 8 10 12 14 ＞ ～ 3 8 10 12 14 18 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 33 表 104 凸模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙 序號(hào) 模具沖裁間隙 Z 卸料板與凸模間隙 Z1 輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙Z2 1 ～ ～ 約為 2 ～ ～ 約為 3 ～ ～ 約為 4 ～ ～ 約為 彎曲凸模的設(shè)計(jì) 彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。 （ 2）根據(jù)總卸料力 FQ 和初選彈簧個(gè)數(shù) n，算出彈簧預(yù)壓力 Fy： nFQFy /? （ 104） =10360/4 =2590N （ 3）根據(jù)預(yù)壓力 FQ 選取彈簧規(guī)格： Fy2~ ）（? （ 105） =3885~5180 （ 4）根據(jù)彈簧壓力與其壓縮量成正比的特性，可按以下公 式計(jì)算彈簧的預(yù)壓量 hy： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 34 FjFyhjHy /? 式中： Hj彈簧極限壓縮量（ mm） ； Fj彈簧極限工作負(fù)荷（ N）； Fy彈簧預(yù)壓力（ N）。卸料板與 2 個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為。推板的形狀和推板的布置應(yīng)根據(jù)被推材料的尺寸和形狀來(lái)確定。常用于倒裝式復(fù)合模中。 （ 2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，確保操作安全。 由于 A=， DT=119mm， D=8mm，代入公式（ 106）得： ? ???? /）（ 模架及其它零件的設(shè)計(jì) 模座的設(shè)計(jì) （ 1）模座的材料 一般選用 HT200250，也可選用 A A5 結(jié)構(gòu)鋼。 校核：下模座的最小輪廓尺寸，應(yīng)比壓力機(jī)工作平臺(tái)上漏料孔的尺寸每邊至少要大 40～ 50mm。 （ 2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/m6 配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。 綜上，本模具選用壓入式模柄 C40，材料 Q235。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。 導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)（ GB/）選取。 模座的尺寸 L/mmB/mm 為 200mm125mm。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。