【正文】 為：彈簧外徑39，節(jié)距t=9mm,最大工作載荷P1=6000N，彈簧自由高度H0＝100mm，彈簧最大壓縮量25mm。由于模具閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預(yù)壓狀態(tài)的設(shè)定高度；模架的大小限定了模板的面積范圍，也就限定了允許裝多少個(gè)彈簧和占用的面積。所設(shè)計(jì)的n個(gè)彈簧所承受的彈壓力應(yīng)大于卸料力或推件力、壓料力。：因?yàn)椴捎酶?dòng)導(dǎo)料板卸料，在旋切模結(jié)構(gòu)中還采用了頂件塊頂出制件，所以在模具設(shè)計(jì)中要考慮采用彈性元件。（2）活動(dòng)凸模橫向尺寸計(jì)算查文獻(xiàn)【8】活動(dòng)凸模橫向尺寸計(jì)算公式為： 式中：—活動(dòng)凸模橫向尺寸（mm）；—板料厚度（mm）；—彎曲件長(zhǎng)度尺寸（mm）；—活動(dòng)凸模、凹模單面間隙（mm）；—凸模制造公差。（2）工作部分深度與底部最小厚度凹模深度要適當(dāng)，若過小，則制件兩端的自由部分較長(zhǎng)，彎曲件回彈大，不平直；若過大，則浪費(fèi)模具材料，且需要較大的壓力機(jī)行程。卸料裝置的種類有很多：固定卸料板、活動(dòng)卸料板、彈壓卸料板等在本設(shè)計(jì)中采用彈壓式卸料板的卸料方式，不僅起到卸料的作用，還起到壓料的作用，由于在工作前對(duì)板料有預(yù)壓作用，所得沖裁件質(zhì)量好，平直度高。對(duì)于材料為Q235的沖件，最小的允許凸模相對(duì)直徑（）～，而該模具中凸模刃口最小壁厚8mm，故凸模承受能力滿足要求。將各數(shù)據(jù)代入式中得：mm落料凹模在設(shè)計(jì)中采用整體加工而成，厚度為14mm，為了便于設(shè)計(jì)、制造、維修，用螺絲固定，凸、凹之間的間隙為一個(gè)料厚，以避免壓彎時(shí)擦傷產(chǎn)品。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟?。由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦有所不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。綜上所述，板料越厚，塑性越差或硬度越高，則合理沖裁間隙就越大；板料越薄，塑性越好或硬度越低，則合理沖裁間隙就越小。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的沖裁件，其壓力中心一般可以采用作圖法求解，該方法接單，在實(shí)際生產(chǎn)中使用較多，雖然精度稍差，但是可以滿足使用要求。此模具采用彈性卸料裝置和下出料方式，所以，總沖壓力為： 將上述計(jì)算所得代入公式得：NKN （2）彎曲工序 彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。 工藝計(jì)算 沖裁力是選擇沖壓設(shè)備噸位和檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的一個(gè)重要依據(jù)。查文獻(xiàn)【8】該模具的導(dǎo)料板之間有測(cè)壓裝置，條料寬度計(jì)算公式為： 式中：—條料寬度（mm）；—沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸（mm）；—沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊（mm）；—板料剪裁時(shí)的下偏差（見文獻(xiàn)【8】表5）。條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距。由于該制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾何形狀簡(jiǎn)單，類似于矩形，故采用直排形式。盡量減少條料的翻動(dòng)，在材料利用率相近時(shí)，盡可能選擇條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。該零件零件圖上所有未注公差尺寸，屬于自由公差，可以按IT14級(jí)精度確定工件的尺寸公差。由于該彎曲件件厚度不大，尺寸精度為IT13級(jí)，大批量生產(chǎn)，所以采用導(dǎo)柱模，導(dǎo)向穩(wěn)定可靠精度較高，使用安裝也很方便。所以，在實(shí)際試產(chǎn)過程中采用人工操作。由于該沖壓件厚度不大，尺寸精度為IT11級(jí)，大批量生產(chǎn)，所以采用導(dǎo)柱模，導(dǎo)向穩(wěn)定可靠精度較高，使用安裝也很方便。零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，如果采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率固然可以得到提高，但是生產(chǎn)成本也大大提高，而且自動(dòng)化設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，維修也耽誤時(shí)間，延誤生產(chǎn)時(shí)間。4 確定沖壓模具結(jié)構(gòu)類型 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案，既是模具零部件設(shè)計(jì)與選用的基礎(chǔ)，又是繪制模具總裝圖的必要準(zhǔn)備，因而是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。方案三：采用沖孔、去廢料、彎曲、切斷級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 （4）彎曲線與板材扎制方向工件彎曲線與板材扎制方向垂直。對(duì)彎曲件的工藝性分析應(yīng)遵循彎曲過程變形規(guī)律，通常從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：（1）彎曲半徑彎曲件的彎曲半徑不宜過大或者過小，過大因受回彈影響，彎曲件的精度不易保證；過小則會(huì)產(chǎn)生彎裂。：圖 a實(shí)體零件圖 b零件圖彎曲件的精度受坯料的定位、偏移、回彈和翹曲等因素的影響，彎曲的工序數(shù)目越多精度越低。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，有較好的可沖壓性能，用途最廣泛，大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。因此整個(gè)坯料厚度方向，增加量少于變薄量，厚度在變形區(qū)內(nèi)有變薄現(xiàn)象，使在彈性變形時(shí)位于坯料厚度中間的中性層發(fā)生內(nèi)移。一般為70%～85%，因此沖壓加工能實(shí)現(xiàn)少廢料，甚至無廢料生產(chǎn)。例如，從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件，縱梁等大型零件，均由沖壓加工完成。本課題來源企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，內(nèi)容基于工廠的生產(chǎn)工程實(shí)踐，以大量的沖壓模設(shè)計(jì)制造為基礎(chǔ)，研究汽車配件沖壓模具的設(shè)計(jì)制造。從2010年1—10月份的行業(yè)運(yùn)行情況看，汽車零部件行業(yè)利潤(rùn)總額仍在增長(zhǎng)，但增速放緩；進(jìn)出口額也雙雙增長(zhǎng)，但進(jìn)口產(chǎn)品以變速箱及發(fā)動(dòng)機(jī)零件等高利潤(rùn)、高附加值、高科技的產(chǎn)品為主，出口產(chǎn)品以輪胎、電子儀器儀表等進(jìn)入壁壘低、利潤(rùn)薄的勞動(dòng)密集型和資源消耗型為主。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15一20萬美元，有的甚至達(dá)到25一30萬美元。2011年全國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)300億元人民幣，我國(guó)模具年產(chǎn)值位居世界第四。目前,從事冷沖壓模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家,從事冷沖壓模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過50余家。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)裝備。首先，從該產(chǎn)品的特點(diǎn)入手，通過進(jìn)行工藝分析，確定該制件的加工流程，用一套級(jí)進(jìn)模一次性依次完成沖孔、去除廢料、彎曲變形、切斷落料。工程技術(shù)研究 168。工程設(shè)計(jì) 168。本畢業(yè)設(shè)計(jì)以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩鉸鏈板沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)為題，內(nèi)容包括產(chǎn)品的工藝分析和設(shè)計(jì)模具的整個(gè)沖壓模設(shè)計(jì)的流程。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。近年來，我國(guó)模具工業(yè)以年均200k的速度持續(xù)快速增長(zhǎng)。由于不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。（4）模具材料技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比還有較大差距。到2010年，中國(guó)汽車零部件國(guó)內(nèi)產(chǎn)值將達(dá)到7000億元左右。 論文的主要研究?jī)?nèi)容冷沖壓模具設(shè)計(jì)制造難度較大，雖然有許多三維軟件、CAD/CAM軟件可以利用，但傳統(tǒng)的沖壓模設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn)，仍然具有決定性的作用。沖壓成形的特點(diǎn)有：（1）能沖出其它加工方法難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜的零件。（5）材料利用率高。（3）坯料內(nèi)區(qū)材料受壓縮，因此厚度應(yīng)增加，但由于凸模緊壓坯料，抑制了厚度方向的增加；而外區(qū)材料受拉，厚度要變薄。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。該制件形狀比較簡(jiǎn)單，且結(jié)構(gòu)均為對(duì)稱分布，沖壓成形工藝性好，比較適合彎曲。 彎曲件工藝性分析彎曲件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料性能對(duì)彎曲工藝的適應(yīng)性稱為彎曲件的工藝性。分析Z形件，厚度為t=2mm，L=，L≥2t，彎曲件符合工藝要求。方案二、利用一副復(fù)合模完成零件的沖孔、彎曲、翻邊，然后落料，再通過其他機(jī)械加工完成修邊使零件斷面與側(cè)壁垂直。根據(jù)制件的生產(chǎn)綱領(lǐng)屬于大批量及尺寸精度要求較高的特點(diǎn)，比較個(gè)方案可見，方案三是最佳方案，故選用方案三。根據(jù)生產(chǎn)批量生產(chǎn)來確定采用手工操作、半自動(dòng)化操作還是自動(dòng)化操作；根據(jù)坯料或者工序件的形狀、沖壓件精度要求、材料厚度、模具類型，以及操作方式來確定坯料的送進(jìn)導(dǎo)向與送料定距方式或工序件的定位方式。模具可以分為無導(dǎo)向模，導(dǎo)板模，導(dǎo)筒模，導(dǎo)柱模具等。零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，如果采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率固然可以得到提高，但是生產(chǎn)成本也大大提高，而且自動(dòng)化設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，維修也耽誤時(shí)間，延誤生產(chǎn)時(shí)間。模具可以分為無導(dǎo)向模，導(dǎo)板模，導(dǎo)筒模，導(dǎo)柱模具等。表3 沖裁件一般精度的公差值板料厚度T制件尺寸≤1010～2525～6363～160160～400400～1000≤～11～33～6 ：該制件展零件，采用級(jí)進(jìn)模中的沖裁模具完成其沖裁過程。 （2）在提高材料利用率的同時(shí)，應(yīng)使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命高、操作方便安全。 從該制件分析，采用沖孔落料復(fù)合模具沖裁，要求制件的質(zhì)量好，模具使用壽命長(zhǎng)，如果采用少、無廢料排樣的方法，材料利用率固然高，但是模具磨損加劇，經(jīng)常修模，不僅延誤了生產(chǎn)時(shí)間，還縮短了模具的使用壽命，因此制件采用有廢料排樣法，使沖裁件質(zhì)量好，模具使用壽命長(zhǎng)。查文獻(xiàn)【8】搭邊數(shù)值通常由經(jīng)驗(yàn)確定，下表4列出的合理搭邊數(shù)據(jù)：表4 合理搭邊值板料厚度t/mm矩形或類似矩形沖件長(zhǎng)≤50mm矩形或類似矩形沖件長(zhǎng)＞50mm﹥～～～根據(jù)制件的具體情況，確定合理搭邊值為=；=。條料寬度的值應(yīng)保證在這兩種誤差的影響下，能保證在沖裁件與條料側(cè)面之間有一定的搭邊值。實(shí)際材料利用率還要考率板料剪裁時(shí)的剩余邊料和條料沖裁時(shí)的料頭料尾消耗，工廠常用以下經(jīng)驗(yàn)公式估算：式中： —材料實(shí)際利用率； —料有料尾消耗系數(shù)。這些力在選擇壓力機(jī)時(shí)是否要考慮進(jìn)去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對(duì)待。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該正確算出沖裁時(shí)的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合；若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。材料塑性越好或硬度越低，則光亮帶所占的相對(duì)寬度就越大，反之，材料塑性越差或硬度越高，則光亮帶所占的相對(duì)寬度就越小。分析制件零件圖，可知a、b、c、d、e尺寸隨著凹模磨損變大，所以落料凹模各工作尺寸計(jì)算公式為：磨損系數(shù)根據(jù)表8取值，將已知條件代入上面的公式得：mmmmmmmmmm（3）凸凹模工作尺寸計(jì)算凸凹模外形各工作尺寸按照落料凹模相應(yīng)尺寸、圓孔尺寸按照沖孔凸模相應(yīng)尺寸配做，～。一般不宜過長(zhǎng)，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失穩(wěn)。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（對(duì)于沖裁凸模取1mm）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板間的安全距離（取27mm）。（1）凸模承受能力的校核對(duì)凸模最小斷面上的承受能力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須使沖裁力小于或等于危險(xiǎn)斷面所允許的最大壓應(yīng)力。（1）卸料裝置卸料裝置主要用來在沖壓工作完成后從凸模上卸下條料或者廢料，有時(shí)也起到壓料和凸模導(dǎo)向的作用，還有保護(hù)凸模強(qiáng)度、防止沖裁時(shí)材料變形等作用。該彎曲件t=2mm，所以mm。有文獻(xiàn)【2】沖裁凸、凹模制造公差表如下表12所示： 表12 沖裁凸、凹模制造公差 mm基本尺寸≤18+﹥18～30+ ﹥30～80+ ﹥80～120+該彎曲件的基本尺寸為80mm，由上表，可以確定凹模制造公差的取值為+，代入公式得：mm分析該彎曲件，為浮動(dòng)式Z形彎曲件，兩邊彎曲的高度小，使得凸模的橫向尺寸短，如果不加大凹模橫向尺寸，則會(huì)導(dǎo)致凸模磨損加劇，強(qiáng)度不夠，為此，加大凹模的橫向尺寸，取mm，不僅不會(huì)影響彎曲件的沖壓，還提高了凸模的強(qiáng)度。：在沖裁模中，根據(jù)具體形狀結(jié)構(gòu)以及沖裁凸模的安防選用一個(gè)由導(dǎo)正銷，彈簧，觸動(dòng)微頭和觸動(dòng)開關(guān)組成用于定位及安全檢測(cè)。所選的彈簧必須滿足下面幾點(diǎn)要求：壓力要足夠。要符合模具的結(jié)果空間要求。對(duì)于推件桿初選定彈簧的數(shù)目n＝4個(gè)，由前面計(jì)算得P卸＝7900 N，則單個(gè)彈簧的預(yù)緊力 P預(yù)＝=＝3950N選擇彈簧的工作極限負(fù)荷大于預(yù)壓力，由于工作極限負(fù)荷要求過大，一般的圓形截面彈簧不負(fù)荷，故選擇工作極限負(fù)荷較大的矩形截面彈簧。對(duì)于沖模來說，根據(jù)沖裁間隙來導(dǎo)向裝置的等級(jí)，應(yīng)選用一級(jí)精度；，應(yīng)選用二級(jí)精度。所以選擇的模架為：710540275～320 I GB/T ，材料為：HT200。導(dǎo)套尺寸為：5014065mm A5014065 GB/T 材料為：GCr15熱處理：硬度62～66HRC。然后，進(jìn)一步根據(jù)變形力的大小、制件尺寸和模具尺寸來確定設(shè)備的規(guī)格。： 模具材料選用零件名稱選用材料熱處理硬度 HRC卸料板45/43～48墊塊45/43～48上、下模座HT200調(diào)質(zhì)28～32模柄/43～48彎曲凸凹模T10A淬火60～64沖裁凸凹模T10A淬火60～64沖孔凸模T10A淬硬56～62導(dǎo)柱20滲碳淬火58～62導(dǎo)套GCr15滲碳淬火62～66凸、凹模固定板45/43～48墊板45/43～48浮動(dòng)導(dǎo)料板45/43～48導(dǎo)正銷45淬硬56～62擋料銷45/40～45螺釘、卸料螺釘45頭部淬硬頭部35～48銷釘45淬硬43～48支撐板45淬火58～62頂件塊45淬硬43～48彈簧65Mn淬火44～50滑塊Cr12MoV/58～62滑塊行程控制板45淬火43～48定位塊45淬火40～45緊固板45淬火58～62圓柱銷A1組奧氏體/58～62 主要零件的加工工藝設(shè)計(jì)、凹模的加工工藝圓形凸模加工圓形凸模加工比較簡(jiǎn)單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留適當(dāng)磨削余量，熱處理后，