【正文】 關(guān)計(jì)算 37 7 模具標(biāo)準(zhǔn)化 39 8 壓力機(jī)的校核 采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列有點(diǎn)，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和 工藝發(fā)展方向。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。 （ 3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí) 現(xiàn)的 。 復(fù)合級(jí)進(jìn) ——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。 （ 1）沖壓成形理論及沖壓工藝方面： 沖壓 成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。 （ 2）沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 .在沖模的設(shè)計(jì)制造上 ， 目前正朝著以下兩方面發(fā)展 ：遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 一方面 ， 為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量 （主軸轉(zhuǎn)速一般為 15000~40000r/min） ， 加工精度一般可達(dá) 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（ 60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自 動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到 300mm2 /min， 加工精度可達(dá) 177。 （ 3）沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面： 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。 FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓 設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo) 準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。車間面積和倉(cāng)庫(kù)面積可大大減小。 ：孔邊與直壁之間應(yīng)保持一定距離，一般取 L tR ?? ，而工件上的孔與直壁之間的距離 L= tR ?? =1，所以孔與直壁距離滿足要求。由于模具制造成本高，沖壓加工的單件成本主要取決于生產(chǎn)批量的大小，它對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。 比較各方案 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需多道工序，多副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。 卸料出件方式的選擇 此零件沖壓工序應(yīng)有卸料機(jī)構(gòu)，又由于工件料厚為 1mm，相對(duì)較薄，卸料力較小，所以選用彈性卸料板，彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，彈性卸料下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)率。 排樣利用率的計(jì)算 由 零件的展開(kāi)圖在 CAD 用計(jì)算機(jī)算得一個(gè)零件的面積為 2mm 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積： BXS=50X60=3000 2mm ， 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 因此材料利用率為： η=(A/BS)X100% =()X100% =% 同理可算得圖 411 的材料利用率為 %. 此材料利用率比較高，所以此種排樣方法是一種較好的排樣。 （ 4）根據(jù)壓力機(jī)模具的尺寸大小、安裝和進(jìn)出料防人等情況選定。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過(guò)減小凸模刃口尺寸來(lái)取得。 AxDDA ????? 0m a x )( 0m i n)(TZDD AT ???? （ 2）沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 ??0d ，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 （ 1）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)增大的尺寸 ——第一類尺寸 A 落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的落料凹模尺寸，計(jì)算公式如下： 第一類尺寸： ????? 410m a x )( xAAj （ 2）凸?；虬寄Ｄp后會(huì) 減小的尺寸 ——第二類尺寸 B 沖孔凸模或落料凹模磨損后將會(huì)減小的尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的沖孔凸模尺寸，計(jì)算公式如下： 第二類尺寸： 0m i n 41)( ????? xBBj （ 3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸 ——第三類尺寸 C 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的孔心距尺寸，計(jì)算公式如下： 第三類尺寸： ????? 81)21(m i nCC j 式中： jjj BA C、 ——模具基準(zhǔn)尺寸（ mm） ； m a xm a xm a x C、 BA ——工件極限尺寸（ mm）； ?——工件公差尺寸（ mm）。??C ??? p 由于沖裁形狀比較復(fù)雜，同時(shí)沖裁區(qū)域精度不高公差較大，凸凹模不符合分開(kāi)加工的條件所以采用配合加工，計(jì) 算依據(jù)表 53 公式，各尺寸均為 IT14 級(jí)精度，所以磨損系數(shù)x =，各尺寸及公差分別為 ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ? 。固定端用鉚接固定方法將其固定在凸模固定板上。刃口部分熱處理前的兩種材料為 58——60HRC，后三種為 58——62HRC，尾部回火至40——50HRC。 （ 5） 對(duì)于大尺寸的凸模，可直接用螺釘、銷釘固定在模座上而不用固定板 （ 6） 沖小孔的凸模，為了防止凸模折斷，采用帶護(hù)套的凸模。 彎曲鑲塊形狀尺寸如下： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 68 第六位彎曲鑲塊 Figure 68 sixth curved panel board 圖 67 第五工位下彎彎曲鑲塊 圖 69第七工位下彎彎曲鑲塊 Figure 67 5 location under the curved panel board Figure 69 7 station under the curved panel board 凹模的刃口孔型如圖示： 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 34 表 61 凹模刃口孔型 Table 61 die blade groove 序號(hào) 簡(jiǎn)圖 特點(diǎn) 應(yīng)用范圍 1 刃口強(qiáng)度較好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大 易積沖件或廢料、孔壁磨損和壓力較大，修磨時(shí)刃口磨去的尺寸較多 向上（下）頂出零件廢料的模具； 形狀復(fù)雜或精度較高的 零件；直徑 d5mm時(shí)的沖裁等。應(yīng)留有修磨的余量，并且模具在閉合狀態(tài)下，卸料板至凸模固定板間留有避免壓手的安全距離。常用Cr12WV、 Cr1 Cr12MoV等材料。 由于 制件有多處彎曲，為便于凹模制造、調(diào)整和保證凹模強(qiáng)度，對(duì)制件采取向上彎曲，彎曲凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)。屬?zèng)_孔件，選凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，只需計(jì)算沖孔凸模刃口尺寸及公差，凹模刃口尺寸由凸模實(shí)際尺寸按間隙要求配作，凸模刃口尺寸計(jì)算如下： 001 0 . 0 90 . 3 64(1 0 0 . 7 5 0 . . 3 6 ) 1 0 . 2 7a ???? ? ? ? 001 0 . 0 80 . 34( 5 . 7 4 0 . 7 5 0 . 0 . 3 ) 5 . 9 7b ???? ? ? ? )( ??? ????c 001 0 . 0 90 . 3 64( 8 0 . 7 5 0 . 3 6 ) 8 . 2 7d ???? ? ? ? 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 26 所以與之配合的凹模尺寸為： ? ； .?? ； ? ? 彎曲凸凹模刃口尺寸及公 差 圖 57 工位 5 上端 U 形彎曲的尺寸 Figure 57 station 5 top ushaped bending of the size 此零件在彎曲 U 形時(shí)，尺寸是標(biāo)注在內(nèi)形上的，所以可根據(jù)前面凸、凹模計(jì)算方法時(shí)的計(jì)算公式計(jì)算該 U 形彎曲的凸、凹模尺寸及公差 168P ： 凸模尺寸為： 0 0 0m i n 0 . 0 2 1( 0 . 7 5 ) (2 7 . 5 4 0 . 7 5 0 . 2 1 ) 2 7 . 5 9TTALL ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于凸凹模配合加工，其單邊間隙 Z= t ct??? 系數(shù) c 可查得為 ? 為坯料厚度正偏差取 ，所以 Z 為 。??C ??? d 沖孔 0??A ????? )( xAAp 按凸模尺寸配制，其雙面間隙為： maxmin zz ?? ??0B 0 )( ????? xBB p C ??0C ????? )(CC p 0??C ????? )(CC p 39。 0m i n )(TxddT ????? AZdd TA ???? 0m i n)( （ 3）孔心距 孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸來(lái)取得。 查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得選用開(kāi)式可傾臺(tái)壓力機(jī)，壓力機(jī)型號(hào)為 J23 根據(jù)零件展開(kāi)圖的尺寸可以計(jì)算出排樣圖的尺寸如下圖： 圖 52排 樣圖尺寸 Layout diagram in figure 52 size 各工位的沖裁力計(jì)算如下： 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 16 表 51 各沖裁力的計(jì)算 Table 51 the blanking force calculation 部位 L/mm F/n 部位 L/mm F/n 沖導(dǎo)正孔4mm?