【正文】 經(jīng)過三個(gè)多月的努力，我的設(shè)計(jì)也在其中陸續(xù)完成。彎曲應(yīng)進(jìn)行先補(bǔ)償再鐓壓,效果更好。受特大推、拉力時(shí)，可用M20的螺栓和Φ20的銷釘。為便于模具裝配、檢修和刃磨，模架的導(dǎo)柱最好設(shè)計(jì)成可拆卸結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上設(shè)計(jì)，得到設(shè)計(jì)結(jié)果如圖32圖322：圖321 上墊板圖322 下墊板本模具采用手工送科。要有較大的過盈量，如果凸模要刃磨方便和常拆卸調(diào)整時(shí)，可采用疊裝方式，即用螺釘和銷釘直接緊固在固定板上，如圖319所示。輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)俗稱小導(dǎo)拄和小導(dǎo)套。3．多工位級(jí)進(jìn)模的卸料板應(yīng)具有耐磨性能。對(duì)于不同的沖壓工序卸料裝置有不同的作用：在沖裁工序中，它起卸料與壓料作用；在彎曲工序中，它不僅是卸料，也可以起到局部成型的作用；在拉深工序中還要起到壓邊圈的作用。彎曲和45176。側(cè)刃檔塊固定于凹模面上。使用固定擋料銷時(shí)，導(dǎo)料板高度較大，擋料銷之上要有適當(dāng)?shù)目臻g，便條料易于通過。條料的送邁進(jìn)，必須浮離下模平面，并給予嚴(yán)格控制，導(dǎo)科系統(tǒng)決不能影響側(cè)沖與倒沖機(jī)構(gòu)的工作[1419]。各臺(tái)階過渡部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕。在條件允許的情況下，適當(dāng)?shù)亟档屯鼓８叨?，增加凹模厚度?)導(dǎo)向方式：由于本零件的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)，為了確保零件質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用外導(dǎo)向模架。畫出各沖裁輪廓線，并標(biāo)出各部分長(zhǎng)度以及各部分中心位置的坐標(biāo)，如圖21圖214：圖213 凹模各沖裁輪廓線長(zhǎng)度圖214 凹模各沖裁輪廓中心位置的坐標(biāo)將圖中的數(shù)值代入公式中進(jìn)行計(jì)算，最后計(jì)算得到壓力中心的坐標(biāo)值約為：（0，）。⑤模柄直徑、長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)。②頂件力：F=KF （9）式中 F——頂件力（N）； K——頂件力系數(shù)（見表23） F——沖裁力（N）。由于本模具并不是將工件直接沖出，而是采取每個(gè)工位沖掉一部分廢料，最后剩下的料即為工件的方法，所以，我們應(yīng)該計(jì)算每個(gè)工位沖掉的廢料的周長(zhǎng)（只計(jì)算廢料被沖裁的邊，沒參加沖裁的邊不計(jì)）。Δ） （4）C類： =（+具體排樣尺寸如圖27：圖27 設(shè)計(jì)的鉸鏈墊片排樣圖此時(shí)，準(zhǔn)確計(jì)算材料的利用率，不妨截取一個(gè)工位的材料來進(jìn)行計(jì)算，如圖28：圖28 排樣圖上的一個(gè)工位由上圖知，圖中陰影部分即為沖裁件的面積A。因制件在一側(cè)彎曲,故采用單側(cè)載體。4）工件較小，且生產(chǎn)批量較大，考慮到安全因素及生產(chǎn)效率，采用下落件的方式。53第二章 模具的工藝計(jì)算第二章 模具的工藝計(jì)算第一節(jié) 設(shè)計(jì)產(chǎn)品圖圖11所示鉸鏈墊片材料為10F,生產(chǎn)批量為100萬,其外形尺寸的回彈在級(jí)進(jìn)模中較難控制。在進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)時(shí)，要從全局進(jìn)行詳盡的考慮，不能受限于局部結(jié)構(gòu)，而且還要多注意細(xì)節(jié)。(2)精密加工機(jī)床的發(fā)展，如座標(biāo)磨床、精密線切割機(jī)床等，賦予多工位級(jí)進(jìn)模的加工以可靠的手段。 多工位級(jí)進(jìn)模現(xiàn)狀及發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)中許多機(jī)械零件普遍采用模具沖壓成形的工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，并使操作技術(shù)簡(jiǎn)單化，而且還能省料、節(jié)能，可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。級(jí)進(jìn)模作為現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)的先進(jìn)模具，能夠在一副模具內(nèi)完成復(fù)雜零件的沖裁、翻邊、彎曲、披探、立體成形以及裝配等復(fù)雜工序，具有生產(chǎn)效率高、操作安全可靠、可以加工復(fù)雜零件等特點(diǎn)而受到普遍的重視，應(yīng)用也日益廣泛[1]。對(duì)大批量生產(chǎn)的沖壓零件尤其應(yīng)當(dāng)采用多工位級(jí)進(jìn)程進(jìn)行沖制。多工位級(jí)進(jìn)模是當(dāng)代所有模具中沖壓功能最多、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度最高的一種沖模。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)IT10級(jí)。如：導(dǎo)正銷、浮動(dòng)送料釘、抬料塊和頂桿等。處彎曲分別按照公式（2）、（3）來計(jì)算：L=a+b+ （2）L=a+b+α/ （3）計(jì)算得到毛坯的總體尺寸如下圖：圖24 毛坯尺寸 工藝分析圖21所示鉸鏈墊片材料為10F,生產(chǎn)批量為100萬,其外形尺寸的回彈在級(jí)進(jìn)模中較難控制。②沖裁。由于此方案增大了步距,不利于材料穩(wěn)定送進(jìn)。對(duì)于我設(shè)計(jì)的這個(gè)鉸鏈墊片多工位級(jí)進(jìn)模，取工件精度為IT8級(jí)，模具精度為IT6～I(xiàn)T7級(jí)[17]。該工件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的尺寸配制，保證雙面間隙～＝～。為了得到平整的零件，落料時(shí)凹模做成一定斜度，凸模為平刃口，而沖孔時(shí)，則凸模做成一定斜度，凹模為平刃口，結(jié)構(gòu)如圖211所示。彎曲力的計(jì)算主要分為自由彎曲力和校正彎曲力。沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法。結(jié)合前面確定的工藝方案：沖導(dǎo)正銷孔、側(cè)刃孔——沖裁——沖裁——沖裁——沖裁——彎曲——彎曲——切斷，可以初步設(shè)計(jì)模具工作過程:采用單側(cè)刃粗定距,當(dāng)沖床滑塊下行帶動(dòng)上模座使模具閉合時(shí),第1工位,條料被側(cè)刃凸模和沖孔凸模沖出導(dǎo)正銷孔、零件外形孔,導(dǎo)正銷起精定距作用。設(shè)計(jì)草圖結(jié)構(gòu)如圖31：圖31 鉸鏈墊片多工位級(jí)進(jìn)模第二節(jié) 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模和凹模直接擔(dān)負(fù)著沖壓工作。4．余料排除方便及時(shí)多工位級(jí)進(jìn)模的連續(xù)沖制過程中，絕不允許把余料帶在凸模上，或留在凹模工作面上，以免損壞模具。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)橫的凹模設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的。5．卸斜裝置與導(dǎo)料系統(tǒng)必須結(jié)合起來考慮。所以，一般用于下述情況[11]；不可能采用擋料銷進(jìn)行擋料時(shí)；沖裁薄料(t＜)，采用導(dǎo)正銷會(huì)壓彎孔邊而達(dá)不到精確定位的目的時(shí)；工件側(cè)邊需沖出一定形狀，由側(cè)刃定距同時(shí)完成時(shí)。一般的限位裝置是安裝在上下模座中的限位柱和限位墊塊，其總高度正是模具在鐓實(shí)狀態(tài)下的高度加上工件的料原高度，這樣模具對(duì)模時(shí)，把限位墊塊放在兩限位柱之間即可。彈頂裝置主要由頂件器、項(xiàng)桿、推板、調(diào)節(jié)螺母或螺釘?shù)葮?gòu)成。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該遵循以下原則[8]：1．卸料板各工作形孔應(yīng)當(dāng)與凹模形孔同心。導(dǎo)正釘有效工作直壁露出卸科板底而不能過長(zhǎng)，一般為(～)t，～。1．對(duì)固定板的要求[48](1)固定板必須能夠安裝全部凸模及其它的零部件并使之正常穩(wěn)定工作。但如果個(gè)別型孔制造誤差大或在使用中損壞則整個(gè)固定板就要報(bào)費(fèi)，并且使用中調(diào)整不方便，甚至不能調(diào)整。根據(jù)其導(dǎo)柱、導(dǎo)套的多少又可分為雙導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱核架。本模具中結(jié)合選定壓力機(jī)的模柄孔尺寸，選定的模柄為凸緣模柄，結(jié)構(gòu)如圖324： 緊固件及其安裝要求模具各零部件都是用螺栓與銷釘緊固在一起的。第三節(jié) 模具裝配圖圖328是綜合前面各項(xiàng)設(shè)計(jì)結(jié)果后繪制的模具裝配圖。根據(jù)以上原則，結(jié)合模具的使用條件，選定模具各主要部分材料為：沖裁凸模、彎曲凸模、彎曲鑲塊選用T10A，淬火硬度HRC58～62；凹模選用Cr12MoV，淬火硬度HRC60～64；墊板、導(dǎo)料板、凸模固定板分別選用T8鋼、T8鋼、45鋼，淬火硬度分別為HRC50～5HRC52～5HRC42～45。天涯海角有盡處，只有師恩無窮期。當(dāng)必須采用昂貴的材料時(shí)，應(yīng)采用鑲拼結(jié)構(gòu)。圖327是幾種銷釘?shù)难b配形式。模柄裝入上模座的垂直度直接影響模具配合精度?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套為間隙配合；滾動(dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間裝有滾珠。由于該鉸鏈墊片多工位級(jí)進(jìn)模比較小，工位不多，再考慮到制造難度、精度要求和成本，本模具選用整體型固定板即可。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖317：結(jié)合以上內(nèi)容對(duì)卸料板進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖318：圖318 卸料板 輔助裝置的設(shè)計(jì) 固定板模具中的固定板，又稱為安裝板，它的主要任務(wù)是對(duì)凸模固定，并通過它安裝在模座上。 圖314 卸料螺釘位置分布示意圖6．卸科螺釘?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度“L”在一副模具內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格一致，否則安裝以后卸料板不能平穩(wěn)，形成不平衡卸料，容易損傷凸模。沖壓時(shí)，凸出部分正好進(jìn)入兩導(dǎo)料板之間。工件頂出裝置均用彈頂結(jié)構(gòu)。導(dǎo)正銷采用普通的彈頭形，固定結(jié)構(gòu)采用用絲堵將彈簧壓到導(dǎo)正銷上的方式。側(cè)刃用于級(jí)進(jìn)模中限定條料的送進(jìn)步距。自動(dòng)送料時(shí)，障礙檢出機(jī)構(gòu)和除塵裝置是必不可少的。凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛲鼓嗝娉叽缧《辶虾穸却髸r(shí)，則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)[15,18]。凸模的工作形狀與對(duì)應(yīng)凹模形孔形狀(包括卸料扳的形孔形狀)也應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)一致。其它模板的尺寸取為與凹模板平面尺寸一致。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。 模具壓力中心的確定沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。注意，有的時(shí)候F、F、F并不是與F同時(shí)出現(xiàn)的，計(jì)算總力F時(shí)只加與F同一瞬間出現(xiàn)的力即可。圖210 階梯型布置凸模對(duì)于薄材料，H一般取材料厚度t，對(duì)于厚材料則取材料厚度的一半。第三類尺寸：C=（17+）177。（3）考慮沖件精度與模具精度的關(guān)系，在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。⑥切斷,如圖26所示,%。按各工序先后順組合，可得到多種組合方式。其中90176。固定板起著固定凸模的作用；卸料板主要起卸料、導(dǎo)向、壓料3個(gè)作用；凹模板既可以充當(dāng)凹模刃口，也可以在其上鑲拼凹模鑲塊。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。大型、復(fù)雜、精密、高效和長(zhǎng)壽命模具也逐年上新的臺(tái)階，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模也越來越多，沖壓自動(dòng)線、自動(dòng)沖技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用?！愕卣f，多工位級(jí)進(jìn)模能連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深等工藝。沖壓模具設(shè)計(jì)得好壞、水平高低，將直接影剛產(chǎn)品質(zhì)量、成本、生產(chǎn)效率與操作者的安全。特別是人類生活越來越富裕的今天，工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化已走向現(xiàn)實(shí)，要推動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)革命向更深入、更高階段發(fā)展．沖壓成形工藝及模具是不可缺少的重要的推動(dòng)力之一。多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)：(1)在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。工藝計(jì)算通過對(duì)模具的工藝計(jì)算，來確定模具中各主要部件的尺寸參數(shù)，選擇壓力機(jī)，確定壓力中心，為以后的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)上,需著重解決鉸鏈墊片彎曲成形。6）應(yīng)保證各工位凸、凹模動(dòng)作行程的穩(wěn)妥連貫，工件定位準(zhǔn)確。圖25 鉸鏈墊片單排橫排橫連單側(cè)載體排樣圖(2)采用單排縱排橫連雙側(cè)載體排列,共有6個(gè)工位:①?zèng)_導(dǎo)正銷孔、側(cè)刃孔。經(jīng)計(jì)算可以得到：A= mm≈673mm材料利用率η為[15]： η= =673/（65x20）100%≈%第三節(jié) 工藝計(jì)算 凸、凹模間隙值得確定凸、凹模間隙對(duì)沖裁剪斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響，所以必須選擇合理的間隙。由于工件精度等級(jí)為IT8級(jí)，則式中x取值x=1。經(jīng)查閱資料（模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)），10F鋼的性能參數(shù)如下：τ=216～333Mpa， σ=275～410Mpa， σ=186Mpa將各數(shù)值代入上式進(jìn)行計(jì)算：由于τ=216～333Mpa，不妨去此范圍內(nèi)的平均值進(jìn)行計(jì)算，取τ=280Mpa，則F===276280（N）=50232（N） 降低沖裁力的方法當(dāng)沖裁力過大時(shí)，可用下述方法降低[1518]：①將材料加熱沖裁，材料抗剪強(qiáng)度τ可大大降低，從而降低沖裁力。 n——梗塞在凹模內(nèi)料的個(gè)數(shù)，n=h/t，h為凹模刃壁垂直部分高度（mm），t為料厚（mm）。⑦壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。由于已選定采用手工送料，為了提高開敞性，選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。2．凸模和凹模必須便于穩(wěn)定安裝和更換多工位級(jí)進(jìn)模的凸模、凹模必須要求安裝后具有穩(wěn)定性，這不僅能保證沖制精度，還可以提高沖壓次數(shù)從而擴(kuò)大了經(jīng)濟(jì)效果。卸料板還應(yīng)考慮能起到對(duì)凸模的導(dǎo)向保護(hù)作用，以消除側(cè)壓力對(duì)凸模的作用而影響其強(qiáng)度。多工位級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)料系統(tǒng)直接影響模具沖制的效率和精度。表31 導(dǎo)料板的高度（mm）材料厚度t/mm擋