【正文】 本設(shè)計中，導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合精度選用 H8/f8。加工時，要求上下平面絕對平行，磨加工時為防止變形，需兩面反復(fù)多次精磨達到要求 。 可從三個方向送料，操作方便。 凸模圓角半徑 pr 應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)圓角半徑 r，但不應(yīng)小于材料的允許的最小彎曲半徑 minr 。 1) 側(cè)刃孔刃口的計算： 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 所有尺寸都為 A類尺寸： ? ? mmA ???? ? ? ? mmA ?? ???? 2) 落料異形孔刃口尺寸計算： 圖 其中 A 類尺寸： A1()、 A2()、 A3()、 A4()、 A5(R18)， B類尺寸： R4，其余為 C 類尺寸。每對凸凹模之間與各對凸凹模本身的相互配合是至關(guān)重要的。 切斷力為： F 切 =＝ 176 2 320=146432N=。1 （ ） 式中 L— 沖件垂直于送料方向尺寸； n— 側(cè)刃數(shù)； b— 側(cè)刃沖裁的條邊寬度； y— 沖切后條料寬度與導(dǎo)尺間間隙； a— 側(cè)搭邊的最小值； z— 導(dǎo)尺與條料間隙； B— 條料寬度； B— 導(dǎo)尺間起始距離； 39。 毛坯尺寸的計算 根據(jù)《模具設(shè)計手冊》中，已知切點尺寸的單角彎曲的計算公式： ? ? 2180 ????? txRbaL ?? （ ） 式中 L——毛坯的長度（ mm） a， b——標(biāo)注的切點尺寸（ mm） α——彎曲角（ 176。只有在大批量生產(chǎn)件下，沖壓加工才能表現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟效益。 6）沖模的設(shè)計與計算 （ 1）送出料裝置的配置及操作方式的確定。 2）提供沖模設(shè)計的有關(guān)工藝文件是否齊全，包括：沖壓件圖、全套沖壓工藝文件、沖模設(shè)計任務(wù)書等。 沖壓工序大致分為兩大類：第一類是分離工序，如：板料的剪裂、剪截、沖孔、落料、切口、整修、裁切、沖口等；第二類是變形工序，如：彎曲、縮口、卷邊、扭轉(zhuǎn)、拉伸、起伏成形、體積沖壓等。相對彎曲半徑 r/t 愈小，減薄量愈大，板料長度的增加也愈大。變形物體在外力去除后，彈性變形部分會立即消失，產(chǎn)生彈性回復(fù)，而板料彎曲時的彈性變形有兩種情況：其 一是當(dāng) r/t 較大時，板料內(nèi)外緣表層纖維進入塑性變形狀態(tài)，而板料中心仍處在彈性變形狀態(tài)，這是當(dāng)凸模上升去除外載后，板料將產(chǎn)生彈性回跳；其二是金屬塑性變形時總是伴有彈性變形的，所以板料彎曲時，即使內(nèi)外層纖維全部進入塑性狀態(tài)，在凸模上升去除外力后，彈性變形消失，也會出現(xiàn)彈性回跳。間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計中的極其重要的問題。力矩使材料產(chǎn)生彎曲，故模具與板料僅在刃口附近的狹小區(qū)域內(nèi)保持接觸，接觸面寬度約為板料厚度的 ～ 倍。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。 目前，中國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。 選題的目的 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。 80 年代以來，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。隨著我國加入WTO，我國模具工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。 剪切區(qū)力態(tài)分析 當(dāng)凸模下降至與板料接觸時，板料就受到凸、凹模斷面的作用力。這可以通過增加金屬塑性和減少刃口附近的變形與應(yīng)力集中來實現(xiàn)。生產(chǎn)實踐證明，彎曲件的彈性回跳值，與板料性質(zhì)、相對彎曲半徑 r/t（ t為板厚）和模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。因此，在擬定彎曲工藝和模具設(shè)計時，必須采取有效措施，才能彎制出合乎要求的零件。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 第二章 連續(xù)模設(shè)計 沖壓模具的分 類和結(jié)構(gòu)型式 模具是沖壓生產(chǎn)中主要的工藝裝備。如果級進（連續(xù)）模諸工位中，除了沖裁作業(yè)外，還有拉伸或彎曲、成形：包括翻邊、北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 沖擠、壓印等屬于多工位復(fù)合式級進（連續(xù)）模。 5） 最后按確定的沖模類型，規(guī)定沖模總體結(jié)構(gòu)，提出采用典型設(shè)計組合、沖模零部件標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)設(shè)計要求。 2）零件精度 沖壓件精度與模具結(jié)構(gòu)形式及其制造精度等因素有關(guān)。 2. 對于有彎曲的零件：應(yīng)在沖裁掉彎曲件周邊（指彎曲件展開后）以外廢料后 再進行彎曲成形，最后落料。 條料及導(dǎo)尺間距的計算： 步距 S的確定： S=L+a=60+=62mm 條料寬度： nbaLnbaLB ?????? 39。 則沖孔力為： F 孔 ＝ ＝ 2 320＝ 83599N＝ 。壓力機臺面的漏料孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸。 第一類尺寸： ????? 0m ax )( xAA j （ ） (2) 凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸 —— 第二類尺寸 B； 沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式如下。 a) b) c) 圖 標(biāo)注外形與內(nèi)形的彎曲件及模具尺寸 （ 1） 彎曲件標(biāo)注外形尺寸時（圖 ） ? ? dLLd ????? 0m a x （ ） ? ?02PZLL dP ???? （ ） （ 2） 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時（圖 ） ? ?0m i n pLL p ????? （ ） ? ? dZLL pd ????02 （ ） 式中 Ld、 Lp― 彎 曲凸凹模橫向尺寸； Lmax、 Lmin― 彎曲件的橫向最大、最小極限尺寸； ?― 彎曲件橫向的尺寸公差； pd?? ― 彎曲凸、凹模的制造公差，可采用 IT7~IT9 級精度，一般取凸模 的精度比凹模精度高一級，但要保證 δd/2+δp/2+tmax的值在最大 允許間隙范圍以內(nèi)； 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 Z ― 凸、凹模單邊間隙。 后側(cè)導(dǎo)柱模架上下模座輪廓尺寸（毫米）（ GB/） 其中， L=630mm L2=750 mm B=315 mm h1=65mm h2=80 mm ； S=640mm R=65 mm ； 其應(yīng)用特點： 兩導(dǎo)柱、導(dǎo)套分別裝在上、下模座后側(cè)，凹模面積是導(dǎo)套前的有效區(qū)域。 凸模傳來的壓力 P（ N/mm2）可以用下式進行計算，即： P＝ [σ壓 ] （ ） 式中 L——沖裁的周長（ mm） t——沖裁的料厚（ mm） τ——材料的抗剪強度（ MPa） F——凸模大端與模座接觸部分（凸臺或鉚頭）面積（ mm2） [σ壓 ]——模座材料的許用壓應(yīng)力（ N/mm2） 鑄鐵 HT2547 [σ壓 ]＝ 90140MPa 鑄鋼 ZG45 [σ壓 ]＝ 110150MPa 多工位級進模，為了可靠和安全，一般都用墊板。裝拆方便，適用于各種類型的模具。 根據(jù)《實用模具設(shè)計簡明手冊》中表 85 選擇（ ）滑動導(dǎo)套，導(dǎo)套尺寸規(guī)格為： 60X180X75mm。螺孔深度原則上比螺釘?shù)男M的最小深度大一點就行了。 多工位級 進模的凸模固定板一般結(jié)構(gòu)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。 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。 凸模的刃口尺寸計算： 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)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。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(jié)構(gòu)較緊湊，設(shè)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。所以 壓力機的公稱壓力 應(yīng)該大于 ＝ 。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(jié)構(gòu) 由零件的結(jié)構(gòu)和以上的計算，估計整體模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是：模具采用后側(cè)滑動導(dǎo)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。 沖裁件在條料或板料上的布置方法叫做排樣。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(shè)計成復(fù)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。 （ 4）進位限位裝置設(shè)計。 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。根據(jù)卸料裝置，可分為固定卸料板和彈性卸料板沖模 [15]。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(yīng)力最大，當(dāng)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。 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(yīng)變中性層。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。 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]。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。 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%。本課題旨在鍛煉畢業(yè)生的思維，熟練掌握和運用大學(xué)四年所學(xué)知識，能夠進行獨立的設(shè)計作業(yè)。 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國沖壓及模具制造業(yè)已駛?cè)氚l(fā)展的快車道。 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) ”。分離工序又可分為落料、沖孔切割等。 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。當(dāng)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(fù)雜性往往會伴隨產(chǎn)生以下現(xiàn)象。在 r/t≦ 4 的塑性彎曲時，中性層位置向內(nèi)移動。 7) 合理選擇沖壓設(shè)備確定壓力機的技術(shù)參數(shù)。 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。凸模間的高度差取決于材料厚度。 影響沖壓件工藝性的因素很多，從技術(shù)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。 方案三：多工位級進模能相應(yīng)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。 第二步：落料。 L 側(cè) =2 62 =。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 XC＝521 521 521 LLL XLXLXL ??? ??? ? ?== YC＝ 44mm 表 相關(guān)計算結(jié)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(shè)備的選擇原則 沖壓設(shè)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。設(shè)計時，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)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”。 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。