【正文】 慮模芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因?yàn)闆_裁零件的板厚為6mm，所以除了在齒圈壓板上設(shè)有一圈齒圈，為了在沖裁時提供三向應(yīng)力。凸凹模外形按零件外形設(shè)計(jì)，內(nèi)形按凸模外形設(shè)計(jì)。其中，排氣、潤滑方面的設(shè)計(jì)在凹模和齒圈壓板的設(shè)計(jì)上有所表現(xiàn)。熱處理為：凹模、凸凹模、及齒圈壓板的熱處理硬度為62～64HRC，凸模熱處理硬度為60～62 HRC，頂件器淬火硬度為HRC50～55。（2） 本文分析了影響厚板的主要因素，得出了厚板精沖的主要特點(diǎn)，在對模具參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇及零件分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套在專用壓力機(jī)上針對Q235鋼、厚度為6mm的定位塊零件的精沖模具。當(dāng)選擇這些功能時，程序會自動提示用戶建立一個由U、V、W方向組成的局部坐標(biāo)系。W軸取決于原點(diǎn)到第二個節(jié)點(diǎn)的矢量，V軸取決于VW平面。命名規(guī)范有利于更方便的選擇文件名，組織用戶的工作目錄。用戶可以鍵入他們選擇的任何文件名和選擇新建來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件。5. 當(dāng)菜單里的其它項(xiàng)目已經(jīng)被確認(rèn)，然后選擇OK。這個窗口控制DYNAFORMPC機(jī)里的數(shù)據(jù)輸入和輸出。第三章 文件管理。 如果數(shù)據(jù)庫文件在DYNAFORMPC 里已經(jīng)打開和修改，將會有一條警告信息通知用戶在創(chuàng)建新文件之前保存已打開的文件。 If the filename typed by the user already exists or if the user selects a filenamefrom the file list area of the dialog window, a prompt window appears askingwhether the user wants to delete this file and create a new one or not OPENThis function allows the user to open a database or other files. Please see Figure Figure Open a DatabaseTo specify a file type, the user selects an option in the FILE。 如果用戶輸入的文件名已經(jīng)存在或者用戶從文件列表對話窗口選擇了一個文件名，一個提示窗口將會彈出，問用戶是否想刪除這個文件并且創(chuàng)建一個新的。 創(chuàng)建新文件 這個功能允許用戶創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫文件。 文件名允許用戶指定要打開/保存的文件。一種文件打開的方法是通過拖并且把要求的文件投入DYNAFORMPC 的程序窗口或捷徑圖象。 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件2. 當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件建好，DYNAFORMPC 。 開始 2. 當(dāng)程序一旦啟動，它將自動顯示一個打開數(shù)據(jù)庫文件窗口。注意：全部旋轉(zhuǎn)命令（即，產(chǎn)生圓弧，旋轉(zhuǎn)復(fù)制，等等）都在W軸或者Z周圍執(zhí)行。第一個點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)定義為局部坐標(biāo)原點(diǎn)。模架采用粘結(jié)結(jié)構(gòu)，以抵消制造和裝配累積誤差；7） 設(shè)計(jì)了閉鎖銷，防側(cè)壓，提高導(dǎo)向精度。 圖319 模具零件間的配合和尺寸要求模具結(jié)構(gòu)模具裝配總圖見圖320，其零件表見表35 圖320 定位塊精沖?？傃b圖表35零件明細(xì)表總結(jié)精沖以一次沖壓就可獲得尺寸精度高、沖裁面光潔、翹曲小且互換性好的優(yōu)質(zhì)零件而受到國內(nèi)外制造業(yè)的青睞。 圖318 冷卻裝置 模芯材料及熱處理凸凹模在精沖時承受著很大的載荷，作用在凸凹模上的力是全部沖裁力和反向壓板力的總和；凹模型腔也承受很大的擠壓力。因?yàn)橥拱寄５耐庑螢榉菆A形的，為了方便加工，把它設(shè)計(jì)成等截面的凸凹模，用螺釘與凸凹模墊板和上模座固定。 齒圈壓板V形齒圈是精沖模的主要特征，在沖壓時可以在變形區(qū)建立不均勻的三向壓應(yīng)力，防止材料隨凸模流動，并使材料發(fā)生塑性變形。現(xiàn)按照以上計(jì)算數(shù)據(jù)，就定位塊零件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)（參見模具零件圖及裝配總圖）。 凸模和凹模的尺寸在正常情況下，精沖件的外形不凸模刃口稍小，沖件的內(nèi)孔比沖孔凸模的刃口稍大。沖裁合力中心S相對X軸的距離為： 圖310 定位塊壓力中心坐標(biāo) 凸、凹模間隙精沖凸模與凹模之間的間隙是指凸模刃口和凹模刃口間縫隙的距離，即單邊間隙。精沖機(jī)的選擇根據(jù)以上計(jì)算的精沖壓力及裝?？臻g，選Feintool公司的HFA250液壓精沖機(jī)。所以，采用排樣A比較經(jīng)濟(jì)。圖38為零件圖37的排樣圖。實(shí)例分析如圖37為定位塊的零件圖。只有使凸模有較長的導(dǎo)向和正確定位才能保證對中，如果凸模輪廓的最大尺寸超過了凸模的高度，準(zhǔn)確對中就不容易保證，因此活動凸模式模具主要適于中、小尺寸的零件。但壓板結(jié)構(gòu)的影響和反壓力類似，以雙齒圈時塌角最小，單齒圈時次之，平面壓板時最大。（2） 反壓力：一定的反壓力對落料和沖孔都是必要的。圖34 各種型孔與齒圈輪廓為了設(shè)計(jì)和制造的制造的方便，V形齒圈已標(biāo)準(zhǔn)化了。壓板上齒圈位置距凹模刃口越近，且壓邊力越大時，彎曲力矩就越大，精沖零件的撓度就越大。齒形距離a和塔邊寬度B，對光潔面的影響較大，在寬塔邊時，效果較好。所以對不同的材料，選擇合適的壓邊圈并配合適當(dāng)?shù)臎_裁條件，才能得到理想的光潔沖裁面。（2）材料強(qiáng)度越高、越硬、塑性越差，模具刃口半徑越要大些。（2） 隨板厚的增加，相對沖裁間隙Sp/S要相應(yīng)減小才能得到完整的光潔的光亮剪切面。產(chǎn)生的塌角也比精沖薄板時的大。 精沖零件有如下最顯著的質(zhì)量標(biāo)志：（1） 尺寸精度：外形、內(nèi)形、孔距、垂直度、平行度、深度、寬度。冷作硬化精沖是在三向應(yīng)力的作用下使材料發(fā)生塑性變形。由于為引起的應(yīng)力，所以的極值問題，可以歸結(jié)為求的極值問題。 應(yīng)力偏量包括一對剪應(yīng)力、和由，構(gòu)成的二對剪應(yīng)力，應(yīng)力偏量使材料在精沖過程中產(chǎn)生塑性變形。隨著精沖過程的進(jìn)行，AB距離和矩形變形區(qū)逐漸縮短，一部分材料將轉(zhuǎn)移到AB以外的已變形區(qū)，當(dāng)AB距離達(dá)到最小值時，材料全部轉(zhuǎn)移，精沖過程完畢。 圖22 精沖過程 PR一壓邊力；PC一反壓力；PS一沖裁力。精沖時，材料的塑性流動必須擴(kuò)展到整個板厚，因此沖裁面是完全光亮的。然而厚板精沖工藝的難度比較大，所以對各工藝參數(shù)進(jìn)行研究，了解和掌握影響厚板精沖件質(zhì)量的主要因素，有針對的改善厚板精沖工藝參數(shù)，從而獲得各項(xiàng)指標(biāo)合格的厚板精沖件就顯得非常有必要。由于目前國內(nèi)精沖行業(yè)仍然處于模具發(fā)展階段，材料需求品種多、批量小，因此，國內(nèi)主要鋼廠都不生產(chǎn)精沖專用鋼。上述兩種類型的精沖生產(chǎn)單位，經(jīng)過長期的生產(chǎn)錘煉和成長，進(jìn)入新世紀(jì)以來，均能長期穩(wěn)定的組織精沖件大批量生產(chǎn)，在質(zhì)量上達(dá)到了外資企業(yè)的技術(shù)要求，產(chǎn)品進(jìn)入國際市場。國內(nèi)現(xiàn)有精沖件大部分值均在3以下，國外技術(shù)規(guī)范中值一般均在5以下。而其應(yīng)用范圍由最初只限于鐘表、照相機(jī)和計(jì)量儀器的小型精密零件擴(kuò)展到汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、輕工機(jī)械、軍械、航空器等制造部門。精沖加工的零件可直接裝配使用，具有很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是沖壓領(lǐng)域的先進(jìn)精密加工技術(shù)之一。精沖屬于材料分離加工，是指通過一次沖壓行程就可獲得切口斷面光潔、輪廓尺寸精度高的沖裁零件的工藝方法。沖裁板厚也由最初的薄板沖裁發(fā)展到厚板沖裁。表征精沖模刃口部分的受力強(qiáng)度系數(shù)，屬于難精沖零件。一方面從國外引進(jìn)，以蘇州東風(fēng)精沖模具公司和廣州精沖零件公司為代表，采用的精沖壓力機(jī)和精沖模具主要加工設(shè)備均從國外進(jìn)口；一方面自主開發(fā)，以北京機(jī)電研究所、重慶九五所和杭州武林長為代表，采用國產(chǎn)精沖設(shè)備。普通熱軋鋼板必須經(jīng)過特殊的冷精軋和球化退火處理才能滿足要求。根據(jù)德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN1543,將鋼材按厚度分為三類： 薄板 中板 厚板 根據(jù)中國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鋼材按厚度可分為：薄板 中板 厚板 隨著制造工業(yè)的不斷發(fā)展，特別是對厚度為6～12mm的精沖鈑金件的需求量大大增加?；诓牧系睦渥饔不?，變形能力隨沖裁行程的增加而減小，便以致裂紋的形成，裂紋相接進(jìn)而形成典型的斷裂表面。(a)模具初始位置；(b)齒圈壓入；(c)沖裁；(d)沖裁過程結(jié)束；(e)模具開啟； (f)頂出沖孔廢料；(g)頂出零件及卸出帶料；(h)排出零件和廢料，向前送料。凸凹模刃口連線AB還將塑性變形區(qū)分成2兩個區(qū)間，在精沖過程中1區(qū)間的材料將被凸模逐漸擠壓到條料上；2區(qū)間的材料將被凹模逐漸擠壓到工件上。球形應(yīng)力張量系O點(diǎn)所受的靜水壓，它影響該點(diǎn)材料的塑性。（4）采用最佳壓邊圈齒形內(nèi)角當(dāng)壓邊力一定時，還存在著壓邊圈齒形內(nèi)角取何值時有最大值的問題。研究表明：厚板沖裁間隙必須盡可能的小，并隨板厚的增加，相對沖裁間隙要相應(yīng)減小，才能得到完整的光亮剪切面。一般不需要進(jìn)行二次加工。板料越厚，得到完整的光潔面的難度越大，質(zhì)量越不容易控制。 相對間隙Sp/S(%)圖32 不同相對間隙下的沖孔光潔面材料RSt37；板厚S=6mm；▲PG=100kN； O PG=200kN； 口PG=300kN圖32中可以看出，當(dāng)Sp／S≤0．5％時，不論壓板帶齒圈與否，均可達(dá)到100％的光亮剪切。對較厚板的孔，在凸模刃口上做成稍大些的圓角，也可避免沖孔沖裁面發(fā)生斷裂和撕裂。而在無反壓力下，臺階形壓邊圈的效果則不好。3） 齒形距離的影響。 圖33 齒形距與模具壽命的試驗(yàn)3） 齒形距離對撓度和塌角的影響。如圖34。4） 采用雙齒圈時，達(dá)到100%光亮剪切所需的壓邊力比單齒圈的要低。2） 提高壓邊力與提高反壓力的作用相反，有利于塌角減小，塌角寬度和塌角高度隨壓邊力的提高而變小。 圖3 5 活動凸模式模具典型結(jié)構(gòu)a) b)圖3 6 固定凸模式模具典型結(jié)構(gòu)a)常用結(jié)構(gòu) b)采用專用結(jié)合環(huán)典型結(jié)構(gòu)（1）活動凸模式精沖模 如圖35所示，這種模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：凸?？磕Ｗ蛪哼吶Ψ謩e固定在上、下模座上，凸模通過壓邊圈和凹模保持相對位置，因此要求凸模和壓邊圈之間的間隙比凸模和凹模之間的間隙更小。5） 需要連續(xù)精沖的零件等。表33為部分厚板精沖塔邊的最小值。零件的面積為：，一個進(jìn)距都沖一個零件，則對排樣A：對排樣B：對排樣C： 對排樣D： 由上面計(jì)算可以得出，排樣A的材料利用率最高。則其中，=，h=。由圖310可看出，此零件關(guān)于Y軸對稱，所以沖裁合力中心S相對Y軸的距離為：。由上表，可選取定位塊凸模和凹模之間的間隙為：外形,內(nèi)形。工作過程中精沖模具同時承受三種載荷，受力大，間隙小，與普通沖裁模相比，具有精導(dǎo)向、高強(qiáng)度、大剛度的特點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了潤滑、冷卻、排氣裝置，改善模具工作環(huán)境，提高模具壽命。在凹模的下表面設(shè)有半徑為1mm的半圈槽做排氣孔用，以便于沖裁時模具內(nèi)的氣體的排除，避免影響沖裁。如圖316中，帶“*”的尺寸與凹模配做，帶“△”的尺寸按凸模配作。沖裁過程中產(chǎn)生大量的熱，必須把這部分熱散發(fā)出去，否則，將影響模具的壽命，故在模具設(shè)計(jì)時在上模座上挖了一個通氣孔（如圖318），以便在沖裁時通入冷卻空氣，以降低模具刃口溫度，提高模具壽命。零件間配合和尺寸要求如圖319為固定凸模式模具的上模和下模各零件間的配合和相關(guān)尺寸要求。（3） 在工藝分析和模具設(shè)計(jì)過程中得出了一些改善厚板精沖的措施，如下：1） 采用比薄板精沖更小的相對間隙，以提高靜水壓力；2） 刃口倒圓，減小厚板剪切面的變形程度，消除材料的撕裂；3） 采用雙面尺圈，增加壓邊效果；4） 設(shè)計(jì)了排氣、冷卻、潤滑裝置，以改善模具的工作狀況，提高模具壽命；5） 工作零件采取了比普沖要求更高的熱處理要求措施，提高耐磨性能；6） 用高強(qiáng)度、大剛度、滾動精導(dǎo)向模架，解決厚板導(dǎo)致的模架變形和導(dǎo)向問題。 用戶可以選擇一個、兩個或者三個點(diǎn)/節(jié)點(diǎn)來新建一個坐標(biāo)系。U 軸由右手定則確定。 規(guī)格DYNAFORM PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)版本每一數(shù)據(jù)庫都有如下限定： 150,000 線450,000 點(diǎn)4,000 曲面350,000 邊緣點(diǎn)（曲面）160,000 邊界線（曲面）250,000 單元 節(jié)點(diǎn)1,000 屬性1,000 PIDS 第二章 開始使用 開始使用 PC程序并啟動它。請看。 讀取幾何數(shù)據(jù)用戶在DYNAFORMPC 里打開文件時有幾種選擇。 打開一個數(shù)據(jù)庫文件查找允許用戶在打開/保存文件時瀏覽目錄。 文件管理每個功能的詳細(xì)描述將在接下來的章節(jié)里給出。1