【正文】 模制造的技術(shù)水平。模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展 ， 現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外 ，其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能 力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的 主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。在中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 6 頁 共 37 頁 多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的 2021KN―沖壓中心 ‖采用 CNC 控制，只需5min 時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力 機(jī)的4~10 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（ FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。復(fù)合模也只有一個工位，但在沖床的一次行程中要完成兩類以上的加工工藝。因而模具強(qiáng)度相對較高，壽命較長； 4)級進(jìn)模易于自動化，即容易實現(xiàn)自動送料，自動出件，自動疊片； 5)級進(jìn) ?？梢圆捎酶咚賶毫C(jī)生產(chǎn)，因為工件和廢料可以直接往下漏； 6)使用級進(jìn)?？梢詼p少壓力機(jī)，減少半成品的運(yùn)輸。但精度高的零件，并非全部輪廓的所有內(nèi)、外形相對位置要求都高，可以在沖內(nèi)形的同一工位上，把相對位置要求高的這部分輪廓同時沖出，從而保證零件的精度要求 ]6[ 。 ：沖裁件上有孔，為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距不能過小，一般要求 C′(～ 2)t 所以由零件圖可知： C′=32t=2 因此孔與邊距之間的最小距離滿足工藝性要求。 綜上所述，所以此零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁、彎曲工藝性要求。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 10 頁 共 37 頁 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、材料利用率高、操作簡單、生產(chǎn)率高等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。所以采用有導(dǎo)向級近 模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足生產(chǎn)率要求，雖然模具制造難度較大，但是由于生產(chǎn)量大，所以總的生產(chǎn)成本還是不高。 方案 3：沖孔 —切舌、兩次 U 彎曲、側(cè)向彎曲最后切斷，級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。通過對上述三種方案的分析比較，該件沖壓生產(chǎn)采用方案三級進(jìn)模生產(chǎn)為佳。采用導(dǎo)料桿導(dǎo)向，由模外的自動送料裝置自動將料送進(jìn)，用導(dǎo)正銷精定距。根據(jù)零件的展開圖來看，零件的外形近似于 T，應(yīng)采用豎直排切邊型工序排樣。 設(shè)計排樣圖如下圖： 圖 51 側(cè)彎支座條料排樣圖（橫排） 此排樣圖中條料寬度為 60mm，各工位之間工步為 50mm 排樣設(shè)有 8 個工位，個工位的沖壓順序是： 工位 1：側(cè)刃定距和沖導(dǎo)正空；工位 2：異型沖裁；工位 3：沖切分隔；工位 4：切舌；工位 5：向下彎曲；工位 6：向上彎曲；工位 7：側(cè)向彎 曲 ；工位 8：切斷沖裁。 卸料力、推件力的計算 卸 料力、推件力按下式計算： 卸料力： 總卸卸 FKF ? 式中： 總F ——沖裁力； 推卸 KK ——卸料力、推件力系數(shù)； n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的數(shù)目： thn? 式中： h——凹模洞口的直壁高度； t——板料厚度； 查《沖壓工藝及模具設(shè)計手冊》表 213 得： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 37 頁 卸料力系數(shù)： 卸K =； 推件力系數(shù)： 推K =； 定件力系數(shù)： 頂K =； 查《沖壓工藝及模具設(shè)計手冊》表 221， 53??h ，取 h =5mm，則 51htn??=5 制件的卸料力、推件力分別為： 卸料力： 總卸卸 FKF ? =? = 推件力： 總推推 FnKF ? =? ? = 彎曲部分的計算 彎曲力按下式計算 U 形件彎曲力： trKBtF bU ?? ? V 形件彎曲力： trKBtF bV ?? ? 各工位的彎曲力計算如下： 第五工位：兩側(cè)向下彎曲為 U 型彎曲 1F ＝ 20 . 7 0 . 7 1 . 3 2 5 4 0 0 3 0 3 3 . 321bU K B tFNrt ? ? ? ?? ? ???形 切舌的向下彎曲為Ｖ型彎曲： 2F? 220 .6 0 .6 1 .3 6 4 0 0 1 62421bV K B trt ? ? ? ? ?? ? ???形 第六工位：此工位的彎曲為校正彎曲： F Q A??校 式中： Q 為單位校正力，其值可查得為 15MPa ； A 為校正部分的投影面積，由零件尺寸可算的 17 20 340A? ? ? 。 （ 3）模柄的直徑、長度尺寸是否與壓力機(jī)的滑塊柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)。其技術(shù)規(guī)格及其參數(shù)如下： 滑塊行程 7080 滑塊行程次數(shù) 100 最大閉合高度 360 閉合高度的調(diào)節(jié)量 70 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 37 頁 墊板厚度 20 壓力中心的 確定及相關(guān)計 算 此級進(jìn)模有多個凸模，所以應(yīng)先確定各凸模的壓力中心后，再計算模具的壓力中心。 經(jīng)過多次計算得出此模具的壓力中心為（－５，－５） 沖裁凸凹模刃口尺寸及公差 凸凹模刃口尺寸計算原則 確定沖裁凸凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔，并遵循如下原則： 。 ，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求。 （ 1）落料 設(shè)工件的尺寸為 0??D ，根據(jù)計算原則，落料 時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)，首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。在同一工布中，在工件上沖出孔距為2/??L 兩個孔時，其凹模型孔中心距 dL 可按下式確定 。 采用配作法，計算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大、變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計算 ]12[ 。??C ??? p 表 52中： pA pB 、pC—————凸模的刃口尺寸（ mm） dA、 dB 、 dC ————凹模的刃口尺寸（ mm） A 、 B、 C —————工件的基本尺寸（ mm） ?———————————工件的公差（ mm） 39。故可得其凸凹模可以分開加工為： 0 0 0 . 0 4 80 . 0 1 2 0 . 0 3 6( ) ( 4 1 0 .0 4 8 ) 4PPd d x ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 共 37 頁 0 . 0 1 2 0m in 0 0 0 . 0 1 2( ) ( 4 .0 4 8 0 .0 4 ) 4 .1ddPd d Z ?? ? ?? ? ? ? ? 式中： x ——磨損系數(shù)； dp??、 ——凸、凹模的制造公差， 工位 2：兩個異形沖裁區(qū) B區(qū)和區(qū) C B 區(qū)和 C 區(qū)的形狀如圖 53 和 54： 圖 53B 區(qū)形狀 圖 54C 區(qū)的形狀 表 53 凸凹模配作加工 沖孔 0??A ????? )( xAA p 按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 maxmin zz ?? ??0B 0 )( ????? xBB p C ??0C ????? )(CC p 0??C ????? )(CC p 39。 凹模尺寸為 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 37 頁 0. 030 0 0( ) ( 27 .5 9 2. 3 ) 29 .8 4AATAL L Z ??? ?? ? ? ? ? 圖 58 工位 6 上 U 形彎曲的尺寸 此零件在彎曲 U形時，尺寸是標(biāo)注在內(nèi)形上的，所以可根據(jù)前面凸、凹模計算方法時的計算公式計算該 U形彎曲的凸、凹模尺寸及公差 168P ： 凸模尺寸為： 0 0 0m in 0 . 0 2 1( 0 .7 5 ) ( 2 0 0 .7 5 0 .0 6 ) 2 0 .0 4 5TTALL ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于凸凹模配合加工，其單邊間隙 Z= t ct??? 系數(shù) c 可查得為 ? 為坯料厚度正偏差取 ，所以 Z 為 。 而在此零件的加工過程中，沖裁凸模的形狀不規(guī)則，需利用線切割加工，故采用直通式結(jié)構(gòu)。 為保證制件的尺寸精度，每一彎曲處除有一個彎曲凸模外， 在對應(yīng)的凹模內(nèi)設(shè)有浮動彎曲推塊，以保證模具閉合時，能先對條料施加壓力，然后再彎曲，防止條料因滑動產(chǎn)生變形和尺寸的不準(zhǔn)確。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模的型式 國家標(biāo)準(zhǔn)的圓形凸模型式如圖示： 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（ —1—81）規(guī)定，凸模的材料用 T Cr6WV、 Cr1Cr12MoV 。 凸模的固定方法 凸模的固定方法： （ 1） 臺階式凸模，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/m6配合。 （ 4） 對于大型沖模中沖小孔的易磨損凸模采用快換凸模的方法，以便修理與更換。 凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗，但對于特別細(xì)長的凸模或凹模斷面尺寸小而板料中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 26 頁 共 37 頁 厚大時，則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度的校驗。彎曲凹模與固定板之間采用快換式結(jié)構(gòu)，以放便更 換和修磨。 330. 1 0. 1 14 46 31 .5 24 .3 6aHP? ? ? ? 凹?？扇?25mm 凹模壁厚： C=()H ( mm30? ) 因 H一般不應(yīng)小于 1520mm，因此 C產(chǎn)實際中應(yīng)取 20mm。 （ 1）壓力要足夠，即 n/卸預(yù) PP ? 式中： ——預(yù)P 彈簧的預(yù)壓力 ——卸P 卸料力 ——n 彈簧根數(shù) 18 07 .8 9PN??預(yù) （ 2）壓縮量要足夠 修磨工作預(yù)總 FFFFF ????1 式中： ??1F 彈簧的允許壓縮量； ??總F 彈簧的總的壓縮量； ??預(yù)F 彈簧的預(yù)壓縮量； ??工作F 卸料板的工作行程，一般取 1???工作F ——修磨F 凸模的總修磨量，一般取 46mm 由于所需卸料力較大所以必須選用彈力較大的重型矩型彈簧，其主要參數(shù)如下：窩孔直徑 minD =25mm、心軸直徑 maxd =、外徑 2D =、內(nèi)徑 1D =1自有高度 0H =7最大負(fù)荷 =2021N 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 32 頁 共 37 頁 （ 3）卸料板與凸凹模的間隙 根據(jù)料厚查萬戰(zhàn)勝主編的《沖壓工藝及模具設(shè)計》 66P 得，彈性卸料板與凸凹模為。是否采用墊板，視模座承受的應(yīng)力是否超過模座的許應(yīng)力][? ，模座承受的壓力為： 5 0 3 8 4 0 ??? AP? 。 2) 凹?？卓诟叨?。 2) 凹?？卓诟叨?。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 對于一般的沖壓工作，采用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套。導(dǎo)套的長度 1L ，對沖裁模，因工作行程小，當(dāng)沖床滑塊到止點(diǎn)時允許導(dǎo)柱，導(dǎo)套脫開，但須保證在沖壓時導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套 10mm以上。7 模具標(biāo)準(zhǔn)化 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 34 頁 共 37 頁 計算凹模周界及確定模具的主要結(jié)構(gòu)是為了選用合適的模具結(jié)構(gòu)典型組合。 J23250 型壓力機(jī)的滑塊行程為 70mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足沖裁件的沖壓行程。 （ 6）閉合高度：由壓力機(jī)型號知 Hmax=3600， M=700， H1=80 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 35 頁 共 37 頁 Hmin=Hmax–M=36070=