【正文】 板的厚度比普通模具取得稍厚一些（普通模具的墊板厚一般為 312mm），淬火硬度高時取5256HRC，一般取 45HRC。在模具中主要起定位的作用，同時也承受一定的側向力，常作為定位模具零件并與緊固螺釘配合使用。 螺釘、銷釘材料選用 45鋼，熱處理硬度 HRC43～ 48。 固定零件 模柄的選擇： 北華大學學士學位論文 31 模柄是連接上模與壓力機的零件，在本工序中，選用了凸緣模柄（ GB/）。 根據(jù)《 實用模具設計簡明手冊》中表 85 選擇（ ）滑動導柱，導柱直徑偏差為 h6,表面光潔度為 Ra=；導柱尺寸規(guī)格為： 60X320mm。安裝后的銷釘頭部均應在上下板平面之間。用于固定凹模或凸模固定板，數(shù)量一般在 4 個以上，由于凹?；蚬潭ò逋庑味紴榫匦?，所以螺釘孔應對稱分布在板件中心兩側。 結構形式見下圖： 圖 右側 導料板 擋料塊 為準確控制條料的前進長度（即步進距離），在下模板上方左側固定 2 個擋料 塊 。凸模固定板幾乎所有沖模都有（對特別大的凸模，可直接固定在上模座上而不用固定板），而凹模固定板不一定每北華大學學士學位論文 28 副模具都需要。 圖 膠墊的形狀及特性曲線 確定橡膠 墊壓縮量和厚度 橡膠墊允許最大壓縮量應不超過其自由高度 zih 的 45%，否則會過早失去彈性而損壞。 凸模尺寸寬度應為： pbb p ????? ）（ （ ） 式中 b— 彎曲件基本尺寸， [b]為 mm； ? — 彎曲件制造公差； p? 、 d? — 凸、凹模制造公差，按 IT6～ 8公差等級選取。 間隙過小，會使彎曲件直邊料厚減薄或出現(xiàn)劃痕，同時還會降低凹模壽命，增大彎曲力；間隙過大，則回彈增大，從而降低了彎曲件精度。 凸模形狀如圖 : 圖 剪切凸模 為避免剪切與沖孔在同一瞬時進行，設計切斷凸模長于沖孔凸模 1mm，這樣在沖孔之后進行切斷，有利于延長模具的工作壽命和設備的穩(wěn)定。設計時，基準件的刃口尺寸及制造公差應詳細標注，而配作件上只標注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實 際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 Zmin”。 多工位級進模的凹模，采用整體式結構，即用一塊整的矩形鋼板制成 ，在工位數(shù)不多的小型級進模中仍為首選的一種結構。 北華大學學士學位論文 16 XC＝521 521 521 LLL XLXLXL ??? ??? ? ?== YC＝ 44mm 表 相關計算結果 （單位： mm） 編號 沖裁線長度 力中心到 y 軸的距離 x 力中心到 x軸的距離 y 1 137 0 2 211 0 3 211 44 4 62 214 0 5 245 0 壓力機的選定 沖壓設備的選擇原則 沖壓設備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。 則計算出彎曲力為： F自 ＝ 216 2? ???? ＝ 5460N = 總沖裁力的計算 F沖 ＝ F 落 + F自 +F孔 +F 切 +F 側 ＝ ++++＝ 北華大學學士學位論文 15 F 推 =K 推 F沖 = = F卸 = K卸 F沖 = = F? =F沖 +F 推 +F卸 =++= 選擇壓力機時，再將 總的沖裁力乘以安全系數(shù)（其值一般取 ）即為需要的壓力機的壓力。 L 側 =2 62 =。 ? mmB 39。 第二步：落料。設計多工位級進模首先要設計條料排樣圖。 方案三：多工位級進模能相應地降低生產(chǎn)成本和加工難度，提高加工精度，提高生產(chǎn)效率 ，縮短生產(chǎn)周期，占用的操作人員少，適合大批量生產(chǎn)，因此如果可行，選擇方案三相對合理。 本設計工件結構如圖所示，工件形狀較簡單，要求精度較高，主要工序有 落料， 沖孔，成形彎曲，考慮到條料的連續(xù)加工，還需要有切斷的工序。 影響沖壓件工藝性的因素很多，從技術和經(jīng)濟方面考慮，主要因素： 1）沖壓件形狀和尺寸 不同的形狀和尺寸的沖壓件，有不同的工藝要求。 （ 3）頂件系統(tǒng)與卸料裝置的設計。凸模間的高度差取決于材料厚度。排樣圖、變形過程圖及沖模結構選型是否先進、恰當、經(jīng)濟合理。 3）級進（連續(xù)）模（亦稱多工序級進模）這種模具是在壓力機一次行程中，在模具的不同工位上，能同時完成兩個或兩個以上沖壓工序。 2) 按沖壓工序的組合方式分，有 單工序的簡單模和多工序的復合模，連續(xù)模等 3) 按模具的結構型式，根據(jù)上、下模導向方式，有無導向模和導板模、導柱模等。 7) 合理選擇沖壓設備確定壓力機的技術參數(shù)。 板料橫截面的畸變、翹曲和拉裂 相對寬度較?。?b/t≦ 3）的板料彎曲時，外層受拉，引起板料寬度和厚度的收縮；內(nèi) 層受壓，使板寬和厚度增加，所以彎曲結果，板料橫截面變?yōu)樘菪危瑫r內(nèi)外層發(fā)北華大學學士學位論文 6 生微小的翹曲。在 r/t≦ 4 的塑性彎曲時，中性層位置向內(nèi)移動。 減小彈性回跳的措施有很多，主要有： (1)改進北華大學學士學位論文 5 彎曲件局部結構和選用合適材料 ,(2)補償法 ,(3)校正法 ,(4)拉彎法。當凸模上行后，總希望 V形件的彎曲半徑 r 和彎曲角 a 與模具形狀保持一致，但是，由于彎曲變形過程的復雜性往往會伴隨產(chǎn)生以下現(xiàn)象。為此設計模具時一定要選擇合理的間隙，便沖裁件的斷面質(zhì)量較好、所需沖裁力小，模具壽命高。 剪切斷面分析 由于沖裁件的變形特點，使沖出的工件斷面明顯地分成三個特征區(qū)，即圓角帶、光亮帶、斷裂帶。沖才時，由于板料彎曲的影響，其剪切區(qū)的應力狀態(tài)是復雜的，且與變形過程有關。分離工序又可分為落料、沖孔切割等。模具又是 “效益放大器 ”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是 模具自身價值的幾十倍、上百倍。 模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母，所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴張，被歐美等發(fā)達國家譽為 “磁力工業(yè) ”。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。 沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國沖壓及模具制造業(yè)已駛入發(fā)展的快車道。模具設計和制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。本課題旨在鍛煉畢業(yè)生的思維，熟練掌握和運用大學四年所學知識，能夠進行獨立的設計作業(yè)。尤其是近幾年，隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，推動了中國模具工業(yè)的發(fā)展。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。由于模具對社會生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的巨大推動作用和自身的高附加值，世界模具市場發(fā)展較快，當前全球模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達到600 億 650 億美元，是機床工業(yè)產(chǎn)值的兩倍。因此，在我國工業(yè)化快速推進的同時，在國民經(jīng)濟中占有重要地位的模具工業(yè)也得到了迅速發(fā)展。成形工序則可分為彎曲、拉深、脹形、擴口、等。 沖裁過程 沖裁即是分離工序， 沖裁即是分離工序，工件受力時必須從彈、塑性變形開始，以斷裂告終 [2]。要想提高沖裁件切斷面的光潔度與尺寸精度，可通過增加光亮帶的北華大學學士學位論文 4 高度或采用整個工序來實現(xiàn)。但分別從質(zhì)量、精度、沖裁力等方面的要求各自確定的合理間隙值不相同。 彎曲件的彈性回跳 彈性回跳是彎曲成形時常見的現(xiàn)象，彎曲件彈性回跳的結果，其彎曲半徑 r 和彎曲角與模具發(fā)生差異，與彎曲件要求的形狀和角度不一致。 中性層位置的內(nèi)移 板料彎曲時，外層纖維受拉，內(nèi)層纖維受壓，在拉伸與壓縮之間存在著一個既不伸長、也不 壓縮的纖維層，稱為應變中性層。內(nèi)移結果：外層拉伸變薄區(qū)范圍逐步擴大，內(nèi)層壓縮增厚區(qū)范圍不斷減小，外層的減薄量會大于內(nèi)層增厚量，從而使彎曲板料厚度變薄。相對寬度較大（ b/t﹥ 3）的板料彎曲，寬度方向的伸長和壓縮受到限制，材料不易流動，因此，橫截面形狀變化不大，仍為矩形，僅在端部可能出現(xiàn)翹曲和不平，此外，塑性彎曲時，外緣表層的切向拉應力最大，當外層的合成力超過板料抗拉強 σb 度時，就會沿著板料折彎線方向。 8) 繪制裝配圖及零件圖，并對關鍵零件進行必要的剛度和強度校核。根據(jù)卸料裝置，可分為固定卸料板和彈性卸料板沖模 [15]。根據(jù)連續(xù)完成的沖壓工序的工藝作業(yè)類別又將級進（連續(xù)）模分為：多工位級進（連續(xù)）沖裁模、多工位 復合式級進（連續(xù)）模兩種。 4）核算沖壓力，含沖壓附加壓力，諸如：卸料力、頂件力、卸件力、廢料切斷刀、拉深壓邊力、彈壓卸料板壓料力、彈性元件的彈力等。 （ 3） 用斜刃口模具沖裁 用普通的平刃口模具沖裁時，其整個刃口平面都同時接觸板料，幫在沖裁大型或厚板工件時，沖裁力往往很大。 （ 4）進位限位裝置設計。對于沖裁件，要求外形簡單對稱，應該避免沖裁件上過長的懸臂，其寬度要大 于料厚的兩倍。若采用單工序模，工序很多，工件小，手工操作，定位難達到精度，質(zhì)量難保證；若設計成復合模，模具制造難度大，且該工件批量生產(chǎn)，因此，采用多工位級進模制造更為合理。 多工位級進模是指模具上沿被沖原材料的直線送進方向，具有至少兩個或兩個以上工位，并在壓力機的一次行程中在不同的工位上完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。 沖裁件在條料或板料上的布置方法叫做排樣。 第三步：彎曲。1 ? 單步距材料利用率 ? 的計算：經(jīng)軟件計算零件展開面積 20 mms ? % ??????? SB sn? 擬定模具的總體結構 由零件的結構和以上的計算，估計整體模具的結構應該是：模具采用后側滑動導柱模架，模具上模部 分主要由上模板，墊板，凸模固定板，擋料板等組成 ,下模部分主要由下模板，凹模等裝置組成。 L 落 = 2=。所以 壓力機的公稱壓力 應該大于 ＝ 。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設 備種類很多，選擇沖壓設備時主要考慮下述因素： 1）沖壓設備的類型和工作方式是否適用于應完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求； 2）沖壓設備的壓力和功率是否滿足應完成工序的需要； 3）沖壓設備的裝模高度、工作臺面尺寸、行程等是否適合應完成工序所用的模具； 4）沖壓設備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。因為它有如下的優(yōu)點：凹模只是一塊板狀零件，較完整，使模具結構較緊湊，設計和加工簡單，制造裝配比較方便，成本低；缺點是局部損壞后，不便于修理，對大一些的級進模不利于加工，因此只適用于外形尺寸不大的場合。 采用配作法，計算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?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。 凸模的刃口尺寸計算： 北華大學學士學位論文 22 圖 剪切 異形孔尺寸 mmA )( ??? ???? mmA )( ??? ???? 材料為 Cr12MoV， 淬火硬度 為 HRC5860，尾部回火硬度 HRC4050。生產(chǎn)中， U形件彎曲模的凸、凹模單邊間隙一般可按如下公式確定： 彎曲有色金屬時 Z=tmin+ct （ ） 式中 Z― 彎曲凸、凹模的單邊間隙； t― 彎曲件的材料厚度（基本尺寸）； tmin― 彎曲件材料的最小厚度； c― 間隙系數(shù)，可查模具手冊。 彎曲凸、凹模長度，凹模深度等工作部分尺寸，可根據(jù)彎曲件邊長、壓力機行程等條件，合理選取。一般總壓縮量?。? ziz hh )~(? （ ） 橡膠墊的預壓縮量 zh 一般取其自由度高度 zih 的 10%~15%，即： ziy hh )~(? （ ） 故橡膠墊工作行程： ? ? ziyzg hhhh ~??? （ ） 根據(jù)所需工作行程，可求出橡膠墊自由高度 （ ） )~(gzi hh ?北華大學學士學位論文 27 經(jīng)分析計算本課題采用直徑為 40，高度為 40 的橡膠墊塊。 多工位級 進模的凸模固定板一般結構上都是必要的，它不僅要安裝許多凸模，還要安裝一些其他零件，所以，對多工位級進模的固定板要求剛性和強度方面更要高一些，對固定板的厚度要求比普通沖模厚。 其具體結構設計如下： 北華大學學士學位論文 29 圖 擋料板 墊板 墊板主要用來承受凸模傳來的壓力，防止與模座接觸面受過大的沖壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具的正常工作。螺孔深度原則上比螺釘?shù)男M的最小深