【正文】 圖如圖555所示。由幾何關(guān)系可以計(jì)算出圖55 2 對(duì)空心毛坯的脹形 罩蓋脹形模工藝計(jì)算脹形件毛坯尺寸的計(jì)算（1）計(jì)算毛坯直徑當(dāng)脹形件留有一段不變形時(shí)，毛坯的直徑等于不變形段的直徑，如圖55 3（a）所示。圖54 5凸模工序安排為落料，拉深，預(yù)沖孔，翻邊等。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格為A50100的模柄。（1）拉深凸、凹模尺寸計(jì)算因?yàn)榱慵?biāo)注外形尺寸（）mm，所以要先計(jì)算凹模，即拉深凸模（2）拉深力計(jì)算 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)以上計(jì)算，同時(shí)考慮拉深件的高度選取開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—40，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：4000kN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：65 mm滑塊中心線(xiàn)到床身距離：250mm工作臺(tái)尺寸：460 mm700 mm工作臺(tái)孔尺寸：250 mm360 mm模柄孔尺寸：φ50 mm70 mm墊板厚度：65mm考慮零件的高度，選取開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—80，以保證拉深的順利操作，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：800kN滑塊行程：130mm最大閉合高度：380 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：90mm滑塊中心線(xiàn)到床身距離：290mm工作臺(tái)尺寸：540 mm800 mm模柄孔尺寸：φ60mm80 mm墊板厚度：100mm 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定（1）標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。（2）首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算，由公式確定拉深凸、凹模間隙值，查得，所以間隙，則首次拉深凹模。第四次拉深后筒形件的直徑為。3. 精度分析零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。 沖孔落料連續(xù)模裝配圖有了上述各步計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，便可以對(duì)模具進(jìn)行總體設(shè)計(jì)并畫(huà)出沖裁裝配圖如圖52 8所示。3）凹模深度凹模深度過(guò)小，則坯料兩端未受壓部分太多，零件回彈大且不平直，影響其質(zhì)量；深度過(guò)大，則浪費(fèi)模具鋼材，且需壓力機(jī)有較大的工作行程。則其承受的壓應(yīng)力為查得鑄鐵模板的為90～140MPa，故 。圖52 5 壓力中心的計(jì)算 沖壓設(shè)備的選用1. 沖孔落料連續(xù)模設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開(kāi)式雙柱可傾臺(tái)壓力機(jī)JC23—63，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：630kN滑塊行程：120mm最大閉合高度：360 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：80 mm滑塊中心線(xiàn)到床身距離：260mm工作臺(tái)尺寸：480 mm710 mm工作臺(tái)孔尺寸：φ250mm模柄孔尺寸：φ50 mm80 mm墊板厚度：90 mm根據(jù)彎曲力的大小，選取開(kāi)式雙柱可傾臺(tái)壓力機(jī)JH23—25，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：250kN滑塊行程：75mm最大閉合高度：260 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：55mm滑塊中心線(xiàn)到床身距離：200mm工作臺(tái)尺寸：370 mm560mm工作臺(tái)孔尺寸：φ260mm模柄孔尺寸：φ40 mm60mm墊板厚度：50 mm 模具零部件設(shè)計(jì)（1）標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小?，F(xiàn)選用規(guī)格為3mm1000mm1500mm的鋼板，則需計(jì)算采用不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出的零件總個(gè)數(shù)。落料R9mm，屬于半邊磨損尺寸。根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，沖裁模的凸、凹模采用分開(kāi)加工方法制造。方案三也需兩副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。采用三套單工序模生產(chǎn)。圖52 1 活接叉彎曲件 沖壓工藝分析 45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的彎曲成形性能。在這中間沖出的廢料由漏料孔直接漏出。以凹模周界尺寸為依據(jù)，查附錄中的標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)，選擇模架規(guī)格如下，導(dǎo)柱：d (mm) L（mm）分別為ф452ф50230。因此需設(shè)計(jì)3支凸模。因?yàn)楣ぜ虾駷?mm，推件力比較大，用彈性裝置取出工件不太容易，且對(duì)彈力要求很高，不易使用。表553 工作零件刃口尺寸的計(jì)算(4) 繪出落料凹模、凸模的尺寸，如圖51 6所示。刃口尺寸的計(jì)算(1) 加工方法的確定。圖51 3 排樣圖沖裁力計(jì)算(1) 沖裁力F查表，取材料Q235的抗拉強(qiáng)度由 已知：所以 (2) 卸料力從相關(guān)手冊(cè)上可知，卸料力、推件力相關(guān)的系數(shù)如表511所示。分析該工件成形后脫模方便性，正裝式復(fù)合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。故而不選此方案。 沖裁工藝方案的確定方案種類(lèi) 按工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有一下三種工藝方案。水箱支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖51 1水箱支架為大宇客車(chē)的水箱支架，材料為Q215，料厚t=3mm，大批量生產(chǎn)。方案一：先沖孔，后落料。方案二：級(jí)進(jìn)模式一種多工位、效率高的加工方法。倒裝式復(fù)合模成形后工件留在上模，只需在上模裝一副推件裝置，故采用倒裝式復(fù)合模。表511 不同材料的卸料力、推件力系數(shù)由，查表511，；則(3) 推件力由，查表511，知 則 (4) 頂件力由，查表511，知?jiǎng)t 壓力機(jī)公稱(chēng)壓力得確定 本模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，所以根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選JA21160.沖裁壓力中心的確定(1) 按比例畫(huà)出每一個(gè)凸模刃口輪廓得位置，并確定坐標(biāo)系，標(biāo)注各段壓力中心坐標(biāo)點(diǎn)，如圖51 4所示。結(jié)合模具及工件得形狀特點(diǎn)，此模具制造宜采用配作法，落料時(shí)，先凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按要求配作；沖孔時(shí)，則只需在配作時(shí)保證最小雙面合理間隙值。圖51 6 工作零件尺寸(5) 卸料裝置的設(shè)計(jì)。而采用推件塊，利用模具得開(kāi)模力來(lái)推出工件，既安全又可靠。為了方便固定，都采用階梯式，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=凹模+固定板+t=60+30+=。導(dǎo)套：d (mm) L（mm）D（mm）分別為ф451254ф4512548。條料送進(jìn)時(shí)利用活動(dòng)擋料銷(xiāo)定步距，側(cè)邊得兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)來(lái)定條料的寬度位置。零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，左右對(duì)稱(chēng)，對(duì)彎曲成形較為有利。方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓，再?gòu)澢?。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故其模具制造、安裝較復(fù)合模略復(fù)雜。尺寸18mm、R9mm由落料獲得，2177。由于是圓弧曲線(xiàn)，應(yīng)該與落料尺寸18mm相切，所以其凸、凹模刃口尺寸取為沖孔：校核，代入數(shù)據(jù)得：。經(jīng)查得零件之間的搭邊值，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值，條料與導(dǎo)料板之間的間隙值，則條料寬度為步距 由于彎曲件裁板時(shí)應(yīng)考慮纖維方向，所以只能采用橫裁。根據(jù)凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模高度 凹模壁厚 所以，凹模的總長(zhǎng)，為了保證凹模結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)并有足夠的強(qiáng)度，將其長(zhǎng)度增大到163mm。因此需采用墊板，墊板厚度取8mm。該零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的U形彎曲件，則凹模深度應(yīng)大于零件的高度，且高出值，如圖21所示。模具閉合高度H模=45+8+20+15+14+12+25+50=189mm。 工藝方案的確定零件的生產(chǎn)包括落料、拉深（需計(jì)算確定拉深次數(shù)）、切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮工序的復(fù)合，本例中采用落料與第一次拉深復(fù)合，經(jīng)多次拉深成形后，由機(jī)械加工方法切邊保證零件高度的生產(chǎn)工藝。（6）確定各工序件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取各次拉深筒形件圓角半徑分別為，所以每次拉深后筒形件的高度為第四次拉深后筒形件高度應(yīng)等于零件要求尺寸，即。首次拉深凸模（3）排樣計(jì)算零件采用單直排排樣方式，若模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，條料的寬度應(yīng)為選用規(guī)格為2mm1000mm1500mm的板料，計(jì)算裁料方式如下。根據(jù)凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模高度。由于零件高度較高，尺寸較小，所以未選用標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套選用標(biāo)準(zhǔn)件，其規(guī)格分別為35mm230mm，35mm115mm43mm。翻邊前為8當(dāng)脹形件全長(zhǎng)參與脹形時(shí)，則脹形前毛坯的直徑應(yīng)小于制件小端直徑如圖55 3（b）所示，依據(jù)10鋼的極限脹形系數(shù),求出毛坯直徑.?！拚嗔浚琺m，一般取5～10，本例取為5。圖55 5 脹形模裝配圖 3. 上模座 圖55 14 模柄 成形模設(shè)計(jì)實(shí)例三 ——燈罩縮口模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖56 1所示為金屬燈罩零件圖，材料為08鋼，料厚1mm，大批量生產(chǎn)，要求設(shè)計(jì)其縮口成形模具。圖56 2 縮口前毛坯結(jié)構(gòu)與尺寸計(jì)算縮口力縮口力的大小于縮口件的形狀，變形程度，沖壓設(shè)備及模具結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，很難精確計(jì)算，一般可按下式計(jì)算。圖56 3 縮口模的結(jié)構(gòu)形式該彎曲件左右對(duì)稱(chēng)各一件，展開(kāi)后的毛坯尺寸形狀、尺寸完全相同，可以使用同一副模具制造。方案四只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于沖壓件大量生產(chǎn)時(shí)。以下主要敘述級(jí)進(jìn)模和彎曲模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)本例應(yīng)用復(fù)合模和多工位級(jí)進(jìn)模時(shí)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亦作簡(jiǎn)要介紹。各單元的長(zhǎng)度和重心坐標(biāo)為： l1 = x 1 = y1 = l2 = x 2 = 7 y2 = l3 = x 3 = y3 = l4 = x 4 = y4 = 11 l5 = 4 x 5= y5= l6 = 1 x 6 = y6 = 21 l7 = 10 x 7 = y7 = l8 =10 x 8= y8 =32 l9 =10 x 9= y9=32 l10 =1 x 10= y10 = l11 =16 x 11= y11 = l12 = x 12= y12 = l13 = x 13= y13=0 l14 = x 14=44 y14 = l15 = x 15= y15= l16 = x 16= y16= l17 = x 17= y17=計(jì)算壓力中心： x 0 =(x 1l1+ x 2l2+……+ x 17l17)/( l1+ l2 +……+ l17) = （mm） y 0 = (y 1l1+ y 2l2+……+ y17l17)/( l1+ l2 +……+ l17) =16（mm） 計(jì)算沖裁力： L= l1+ l2 +……+ l17 = （mm）取材料抗剪強(qiáng)度τ=380MPa，安全系數(shù)Kp=，卸料力系數(shù)K=，推件力系數(shù)K1=，梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)量n=8（取凹模洞口深度h=8），t=1mm，則：沖裁力 P=KpLtτ =1380 =100331（N） ≈100（kN）卸料力 Q=KP =100