【正文】 maxD 落料件外徑的最大極限尺寸（ mm）； Δ 沖裁件制造公差（ mm） ； δ T、δ A凸模下偏差、凹模上偏差（ mm）。 （ 3）凸模和凹模的制造公差，主要與沖裁件的精度和形狀有關(guān)。 硬鋼、硬青銅 4176。 所以，為了延長 模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用 較大的間隙值 是十分必要的。 壓力中心計(jì)算公式如下 1 1 2 2 3 3 101 2 31niin n inn iilxl x l x l x l xx l l l ll??? ? ? ???? ? ? ??? 49 1 1 2 2 3 3 101 2 31niin n inn iilyl y l y l y l yy l l l ll??? ? ???? ? ? ??? 410 式中， ( , )nnxy 為每段線段的壓力中心， nl 為每段的周長， 00( , )xy 為所求壓安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 力中心 yx 圖 41 零件壓力中心示意圖 0228 3 0 .2 2 5 3 3 .4 2 4 0 4 6 .8 7 2 2 5 7 0 .0 1 2 8 7 6 .0 5 4 0 7 0 .0 5 2 1 2 8 2 .0 5 8 9 1 .2 7333 0 .2 3 3 .4 2 4 6 .8 7 2 6 8 .1 9 2 7 0 .0 1 7 6 .0 5 2 8 2 .0 5 9 1 . 275 7 .4 ( )xmm? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 0 ( )y mm? 故零件壓 力中心為（ ,） 沖裁間隙 沖裁間隙 Z是指指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸 AD 與凸模刃口橫向尺寸 Td 的差值。 ( 1. 6 2. 0) 88 .4 ( 14 1. 44 17 6. 38 )P k N?? 零件尺寸屬于中小型沖裁件，故選用 開式機(jī)械壓力機(jī)，查壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格表，選用 JA2135 開式固定臺(tái)壓力機(jī)。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的 料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。 排樣 2的材料利用率 η2=≈%,材料利用率也比較低， 不采用此種排樣方式。工藝廢料是工件之間和工件與條料邊緣之間存在的搭邊，定位需要切去的料邊與定位孔，不可避免的料頭安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 與料尾的廢料。排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作安全與安全等。 工藝方案的確定 方案的擬定及分析比較 1) 先落料 , 再鉆孔 , 后鉗工壓彎 , 只需 1 副落料模、 2 副夾具可以完成 , 其優(yōu)點(diǎn)是模具簡單 , 易制造 ,沖床占用少 , 但零件 2 孔的孔徑大小與位置要求難以保證 , 且生產(chǎn)效率低 , 只適合小批量試制。用一副磨具同時(shí)完成落料沖孔壓彎三道工序。 ≥ ﹤ 90176。 圖 23 彎曲應(yīng)力 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 3 章 工藝及方案分析 工藝分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。 應(yīng)變中型層 是指在變形前后金屬纖維的長度沒有發(fā)生改 變的那一層金屬纖維。 三、車身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速。外形車身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列一一許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國；而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)、前蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。模具技術(shù)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞 ：沖模；復(fù)合模；排樣。 black lay 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1 章 緒論 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位 模具是工業(yè)產(chǎn)品使用的重要工藝裝備，它以其自身的特殊形狀通過一定的方式使原材料成型。 模具工業(yè)在我國已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。從 1955 年到 1965 年，是壓力加工的 探索和開發(fā)時(shí)代一對(duì)模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性加工工藝及原理也進(jìn)行了深入探討（如對(duì)薄板成形性能的探討），并把這些知識(shí)不斷應(yīng)用于實(shí)際，使得沖壓技術(shù)在各方面有了飛躍的發(fā)展。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可靠的信息載體、實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和異地制造。級(jí)進(jìn)組合沖模已在美國汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機(jī)上使用的階梯模相比，節(jié)約 30%。 主要影響因 素為板料的相對(duì)寬度。 (2)沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損。沖孔的最小尺寸取 決于材料的機(jī)械性能、孔的形狀及模具結(jié)構(gòu)。綜合上述分析，可選用沖孔、落料、彎曲復(fù)合模。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 方案的確定 由 的方案擬定及分析比較，汽車鈑金件要求大量生產(chǎn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，為了提高生產(chǎn)效率及保證工件的精度和質(zhì)量，選擇第三種方案最為合理。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。 排樣原則有： η。在沖裁過程中，沖裁力隨凸模行程不斷發(fā)生變化，準(zhǔn)確計(jì)算沖裁力并非易事。要準(zhǔn)確地計(jì)算這些力非常困難，生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 。但由于彎曲力受材料性能、形狀、彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，因此很難用理論的分析方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。間隙對(duì)卸料力、推件力的影響比較顯著。 ? ? 002 ta n 2 1 ta nhZ t h t t????? ? ? ????? 412 式中： t板料厚度（ mm）； 0h 初始裂紋出現(xiàn)時(shí)凸模的擠入深度（ mm）； C理論計(jì)算出的單面間隙（ mm）； β 裂紋方向角。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 尺寸計(jì)算原則 模具刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。 沖裁模凸模、凹模刃口尺寸計(jì)算 由于凸模和凹模的加工方法不同，設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算方法不盡相同，其刃口尺寸計(jì)算應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 如上零件圖可知，該零件 材料為 Q235A，厚度 t=2mm。 表 51 彎曲件凹模深度 L（ mm） 彎曲件邊長 L（ mm） 材料厚度 t（ mm） 1 12 24 50 15 20 25 5075 20 25 30 100150 25 30 35 150200 30 35 40 由 t=2mm，查表 51得彎曲件凹模深度 0L =20mm. 凸凹模間隙 對(duì)于 V形件，凸凹模之間的間隙是由調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度來控制的。選擇模架時(shí)還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系 。中小型模具一般都是通過模柄與壓力機(jī)的滑塊相連接。銷釘常用圓柱銷。 彈性推件裝置主要適用于板料較薄且平直度要求較高的沖件。 定位零件的選用 定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對(duì)凸、凹模有正確的位置。這種凸?？梢圆捎贸尚湍ハ鳌⒕€切割等方法進(jìn)行加工，加工容易，但固 定板型孔的加工比較復(fù)雜。該凸模采用彈性卸料，凸模長度可按下式計(jì)算： 421 hhhL ??? 61 式中 L— 凸模長度， mm； h1— 凸模固定板厚度， mm； h2— 卸料板厚度， mm； h4— 彈性元件被預(yù)壓后的厚度， mm； 凹模 沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩 種，選用時(shí)主要根據(jù)沖件的形狀、厚度、尺寸精度及模具的具體結(jié)構(gòu)形式來確定。繪制了 CAD 總裝配圖 1 張、零件圖 8 張，順利完成了復(fù)合模具的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中主要完成了以下任務(wù)： （ 1） 了解模具在生產(chǎn)中的地位并了解模具未來發(fā)展方向； （ 2） 掌握彎曲變形過程和彎曲變形特征； （ 3） 零件沖壓工藝分析； （ 4） 確定落料方案并進(jìn)行必要的分析計(jì)算； （ 5） 完成模具各部件設(shè)計(jì) （ 6） 繪制零件圖和復(fù)合模具裝配圖 通過本次設(shè)計(jì)我受益良多，掌握了模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。 由此可以看出模具的發(fā)展空間還很 大，需要更多從事模具行業(yè)的人們加倍的努力，為模具的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。 雷老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和淵博的知識(shí)使我受益匪淺。 首先，我要感謝尊敬的 雷聲指導(dǎo)老師，從論文的選題到論文的完成，雷聲老師都給與悉心的指導(dǎo)。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、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 。沖裁時(shí)，工件易在孔內(nèi)積聚，嚴(yán)重時(shí)使凹模脹裂。工作部分可采用車削、磨削或仿形銑加工，最后用鉗工精修，加工較困難，但精度較高。 （ 1）固定擋料銷 固定擋料銷一般固定的位于下模的凹模上，設(shè)計(jì)時(shí)要注意凹模壁的強(qiáng)度。頂件裝置一般是彈性的。 （ 1） 剛性裝置利用壓力機(jī)滑塊上的打料機(jī)構(gòu)來完成推件工作。再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上模柄孔的尺寸確定模柄的尺寸規(guī)格，一般來說模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等，模柄長度應(yīng)比模柄孔深度小 510mm。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下稱為卸料，把沖件或 廢料從凹模中卸下稱為出件。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。 彎曲凹模的圓角半徑不能過小，否則彎矩的力臂減小，毛坯沿凹模圓角滾進(jìn)時(shí)阻力 增大，從而增加彎曲力，并使毛坯表面擦傷。 表 43 磨損系數(shù)χ 材料厚度 t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差Δ /mm 1 ≧ ≧ 1 ~2 ≧ ≧ 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 2 ~4 ≧ ≧ 4 ≧ .030 ≧ 為了保證間隙值，模具加工偏差和模具之間還應(yīng)滿足下列條件 : m ax m inTA ZZ??? ? ? 或取： T m a x m Z Z? ??（ ） 416 A m a x m Z Z? ??（ ） （ 2）落料 設(shè)落料件的尺寸為 DΔ ,根據(jù)沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則，落料應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，間隙取在 凸模上。 （ 2） 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，因工件孔的尺寸等于凸模刃口公稱尺寸，故應(yīng)先確定凸模尺寸，間隙取在凹模上，考慮沖裁過程中模具的磨損，凸模刃口尺寸越磨越小，因此，凸模刃口的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍的較大尺寸，以保證凸模磨損到一定程度時(shí)，仍可使用；凸、凹模之間的間隙取最小合理間隙值。 4176。 小間隙將使磨損增加，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，并引起崩刃、凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常損壞。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)影響間隙的分布，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。由此可得： Fx=KxF ==； Ft=nKtF=1=； Fd=KdF== 采用彈性卸料裝置和下出料方式，計(jì)算沖裁總力 Fz按 下式計(jì)算； Fz=F+Ft+Fd=++= 壓力機(jī)的選擇 壓力機(jī)公稱壓力按如下經(jīng)驗(yàn)公式確定 (1. 6 2. 0)PF? ? 47 式中： P壓力機(jī)的公稱壓力， kN； F? 沖壓工藝總力， kN。 由于大多金屬材料的抗剪強(qiáng)度約為抗拉強(qiáng)度的 1/2，如果取 k=2，則沖裁力的計(jì)算也可用下面公式近似計(jì)算： b F Lt?? 43 由零件圖可知沖裁周長 L=，材料厚度 t=2mm，查資料得 Q235的抗剪強(qiáng)度τ b=150MPa 可得沖裁力： F= 2mm 150MPa= 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)及摩擦的存在，會(huì)使落料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則