【正文】 料和沖孔工序，并遵循如下原則： 1．設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。 4．選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。沖裁過(guò)程中，凸、 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面一般都是帶有錐度的，且落 凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。零件精度與模具制造精度的關(guān)系 ，若零件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值” IT14 精度來(lái)處理，沖模則可以按 IT11 精度制造；對(duì)于圓形件，一般可按 IT6— IT7 精度制造模具。 凹模厚度 mmKbH 0 ???? 凹模壁厚 mmHC ?? 式中 K —— 系數(shù)，查《沖壓工藝與模具》表 42； b —— 沖裁件最大外形尺寸。 96號(hào)彈簧的規(guī)格： 外徑 D＝ 90mm， 鋼絲直徑 d＝ 14mm， 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 自由高度 H0 ＝ 200mm。 根據(jù)所使用的工具與設(shè)備的不同，彎曲方法可分為在壓力機(jī)上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專(zhuān)用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等。這種類(lèi)型的彎曲通常在室溫下在液壓或膠墊壓力機(jī)上加工，如鋁和小厚度鋼等材料。彎曲半徑一般較大；成形限制不是一個(gè)要素。對(duì)于沖裁或剪裁坯料，若未經(jīng)退火，由于切斷的面存在冷變形硬化層，就會(huì)使材料塑性降低。彎曲中心角越小，變形分散效應(yīng)越顯著。這樣就使變形區(qū)域擴(kuò)大，減小了外層材料的伸長(zhǎng)率。 影響回彈的主要因素 一 ． 材料的力學(xué)性能 材料的屈服點(diǎn)σ S 愈高，彈性模量 E 愈小，彎曲變形的回彈也愈大。 四 ． 模具間隙 彎曲模具的間隙愈大，回彈也愈大。例如 V形件校正彎曲時(shí)，相對(duì)彎曲半徑 r / t ～ ，則角度回彈量Δα可能為零或負(fù)值。 3. 采用拉彎工藝 對(duì)于相對(duì)彎曲半徑很大的彎曲件，由于變形區(qū)大部分處于彈性變形狀態(tài)，彎曲回彈量很大。但 先彎后 拉的不足之處是已彎坯料與模具摩擦加大，拉力難以有效地傳遞到各部分，因此實(shí)際生產(chǎn)中采用拉 + 彎 + 拉的復(fù)合工藝方法。因此，生產(chǎn)中通常采用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算彎曲力。因?yàn)槿魏卧O(shè)計(jì)內(nèi)容都是在理論中通過(guò)科學(xué)的計(jì)量設(shè)計(jì)出來(lái)的，比較人為和主觀上有很多教多的因素。 ? —— 支承系數(shù)。 ②模具的閉合高度 閉H 是指模具在最低工作位置時(shí)，上、下模之間的距離。 凸模長(zhǎng)度的校核 凸?？v向總壓力 2P? ： 2P? = τπ d t ( 1 + n Kp) = ?????? ??????? =15453N 根據(jù)公式 ： m i nm a x EJKl P?? ?? 式中 maxl —— 凸模最大自由長(zhǎng)度（㎜）； minJ —— 凸模最小斷面慣性矩（ 4mm ）； 對(duì)圓形斷面凸模： minJ = 464d? 對(duì)矩形斷面凸模： minJ = 312bh E —— 凸模材料彈性模數(shù)（ aMP ）； 對(duì)于模具鋼， E = （ ～ ） 510 aMP ； K —— 安全系數(shù)。這些工作完成后，凸模開(kāi)始上行，與此同時(shí)，下模結(jié)構(gòu)中的推桿在壓力機(jī)彈性裝置的作用下，也開(kāi)始上行，并推動(dòng)特殊結(jié)構(gòu)推件器也向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)制件向上脫離凹模，至此，全部彎曲工序結(jié)束。由于彎曲沖頭折彎部分的半徑為 ,校正彎曲后材料會(huì)變薄 .校正彎曲的目的，在于減少材料回彈，提高彎曲質(zhì)量。 拉彎時(shí) ，彎曲變形與拉伸的先后次序?qū)貜椓坑幸欢ㄓ绊憽? 2. 增加校正工序 運(yùn)用校正彎曲工序，對(duì)彎曲件 施加較大的校正壓力，可以改變其變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，以減少回彈量。極大的校正彎曲力迫使變形區(qū)內(nèi)側(cè)產(chǎn)生了切向拉應(yīng)變，與外側(cè)切向應(yīng)變相同，因此內(nèi)外側(cè)纖維都被拉長(zhǎng)。這就是曲率半徑很大的工件不易彎曲成形的原因。由于彎曲時(shí)內(nèi)、外區(qū)切向應(yīng)力方向不一致，因而彈性回復(fù)方向也相反，即外區(qū)彈性縮短而內(nèi)區(qū)彈性伸長(zhǎng)，這種反向的彈性回復(fù)加劇了工件形狀和尺寸的改變。 (3)對(duì)于低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。而 r/t 較大時(shí)，可以不考慮纖維方向。 影響最小彎曲半徑的因素 （ 1） 材料的力學(xué)性能 材料的塑性越好，塑性變形的穩(wěn)定性越強(qiáng)，許可的最小彎曲半徑就越小。單向成形彎曲是在一個(gè)三輥式壓力機(jī)或使用專(zhuān)用進(jìn)給設(shè)備與傳統(tǒng)的壓力機(jī)。因此，最小彎曲半徑是直線彎曲中很重要的量，因?yàn)樗_定了彎曲極限，超過(guò)就會(huì)發(fā)生撕裂。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 模具圖 4 彎曲工藝計(jì)算 彎曲是將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形 狀零件的沖壓工序。 卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算： ①根據(jù)模具結(jié)構(gòu)出定 24根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為： F卸 /n＝ ＝ ②根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由《沖壓設(shè)計(jì) 手冊(cè)》表 622，選 96～ 100 號(hào)彈簧，其最大工作負(fù)荷 F＝ 6350N 2250N。凹模刃口部分尺寸要準(zhǔn)確，強(qiáng)度也要有保證。 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的精度要求。 料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔 件的小端尺寸等于凸模尺寸。 模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。 沖孔件的光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 （ 1） 經(jīng)驗(yàn)法 沖裁間隙的確定也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。而間隙太大時(shí)，板料的彎曲拉伸相應(yīng)增大。此外，沖裁間隙對(duì)沖裁件尺寸精度、模具壽命、沖裁力、卸料力和推料力也有較大 的影響。設(shè)計(jì)時(shí)模具壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心一致，如果不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑 塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，減低模具與壓力機(jī)的使用壽命。 。 卸料力： FKF 卸卸 ＝ （從凸模上將零件或廢料卸下所需的力稱(chēng)卸料力）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及《沖壓工藝學(xué)》 P25 表 211 可確定搭邊值和料寬具體尺寸本設(shè)計(jì)中排樣相關(guān)設(shè)計(jì) : 根據(jù)零件形狀，采取直排樣，并確定搭邊值。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 11 表 WP 材料寬度 mmW 邊距 mmA 工件間距 mmB 標(biāo)準(zhǔn) 最小 標(biāo)準(zhǔn) 最小 時(shí) 25 75 150 t t 時(shí) 25 75 150 t 2t 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖 裁出殘缺的廢品。 在此設(shè)計(jì)中，采用有廢料直排排樣方式。受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 條料、帶料和板料的利用率 ?? 比一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的利用率 ? 低。排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。對(duì)與有精度要求的零件，為了避免多次沖壓的定位誤差，也應(yīng)選用復(fù)合模沖壓。 冷沖壓可分為五個(gè)基本工序： （ 1）沖裁 包括：落料、切邊、沖孔、彎曲、合縫和整形 。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 零件圖 沖孔的工藝性：該沖壓件上有一個(gè)方孔，尺寸為 12*16,且孔的尺寸精度要求一般，可先 沖孔。因此工件 的成本較低。 ⑵ 通過(guò)分析比較，確定最佳工藝方案。逆向工程和并行工程將在今后 的模具生產(chǎn)中，發(fā)揮來(lái)重要的作用。 模具 CAD/CAE/CAM 一體化技術(shù) 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為比較成熟的共性技術(shù)，硬件和軟件的價(jià)格已降到中小企業(yè)普遍可以接受的水平，再加上微機(jī)的普及和應(yīng)用及微機(jī)版軟件的推出，模具行業(yè)普及 CAD/CAM 的條件已經(jīng)成熟，今后 必將迅速發(fā)展。 模具加工技術(shù)的發(fā)展方向 中國(guó)的模具分為 10 大類(lèi) 46 小類(lèi)。 1989 年 3 月國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位 (僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備 )，確立模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。 最后是彎曲的計(jì)算和設(shè)計(jì)的校核 .，為本次設(shè)計(jì) 的 模具的繪制提供 了 依據(jù)，也 為裝配圖各尺寸提供 了 依據(jù)。 之后 進(jìn)行 了 沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 為 選擇沖壓設(shè)備提供 了 依據(jù)。現(xiàn)代工業(yè)品的發(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)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到 2021 年，產(chǎn)品盡件粗加工的 75%、精加工的 50％將由模具完成 50％以上的金屬板材、 80％以上的塑料都特通過(guò)模具轉(zhuǎn)化成制品。目前，以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)為核心，以數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)，正以強(qiáng)大的滲透力影響社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)制造業(yè)信息化勢(shì)在必行。高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙?，到加工出期望的模型?需的多項(xiàng)功能，可大大縮短模具制造周期。編制沖壓工藝過(guò)程方案的任務(wù)，是根據(jù)本單位的生產(chǎn)條件，對(duì)以上這些工序做出合理長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 7 的安排，其主要內(nèi)容有： ⑴ 對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝分析。 、工件質(zhì)量輕、性能好、強(qiáng)度高、沖壓過(guò)程耗能少。模具為普通沖裁彎曲模具即可達(dá)到之生產(chǎn)要求。分離工序是將沖壓件和毛胚沿一定的輪廓相互分離；變形工 序是在材料不產(chǎn)生破壞的前提下使毛胚發(fā)生塑性變形，成為所需要的形狀和尺寸的制件。但對(duì)于尺寸過(guò)小的沖壓件，考慮到單工序模上料不方便和生產(chǎn)率低，也常選用復(fù)合?；蜻B續(xù)模生產(chǎn)。 3 沖裁工藝計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 沖裁件在板、條等材 料的布置方法稱(chēng)為排樣。 一張板料上總的材料的利用率為： %10 0??? BLNA? （ ） 式中 N —— 一張板料沖件總數(shù)目； L —— 板材長(zhǎng)度 。 2．少?gòu)U料排樣 沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。為此，排樣時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。表 ，可以按排樣圖上的步距 P和條料寬度 W的比值查表確定。 為此，確定裁體形式與毛坯定位方式，并設(shè)計(jì)定位銷(xiāo)直徑，數(shù)量及布置。因此，須要計(jì)算卸料力和推件 力。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸大于壓力機(jī)滑塊底面積 , 壓力機(jī)滑塊底面積必須大于模 具的尺寸 ,所以只須考慮壓力機(jī)滑塊底面積的大小。 根據(jù)以上原則 工序一 選定 JC2363 開(kāi)式 雙柱 可傾壓力機(jī) ,相關(guān)參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓力 630KN 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 滑塊行程 120mm 滑塊行程次數(shù) 50/min 最大封閉高度 360mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 80mm 立柱間距 350mm 工作臺(tái)尺寸（前后） 480mm 工作臺(tái)尺寸（左右） 710mm 電動(dòng)機(jī)功率 最大傾斜角度 30 度 壓力中心的計(jì)算 根據(jù)力學(xué)原理，諸分力對(duì)某力矩之和等于其合力對(duì)同軸之矩，沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或 多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱(chēng)為模具的壓力中心。 凸、凹間隙對(duì)沖裁斷面質(zhì)量有及其 重要的影響。 （ 4）間隙對(duì)模具壽命的影響 一般來(lái)說(shuō)，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，磨損越嚴(yán)重，壽命越低。目前在工廠廣泛使用的是 經(jīng)驗(yàn)值法與查表法。 落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時(shí)，仍能沖出合格的零件。但對(duì) 于磨損后無(wú)變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。凸、凹模間隙則取最小合理間隙。 尺寸如圖： 凸模 2．凹模： 凹模的外形尺寸 應(yīng)保 證有足夠的剛度與強(qiáng)度， 為此需要進(jìn)行特殊處理。廢料可通過(guò) 凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下。此時(shí)，全部的落料 工序完成。