【正文】 模座的尺寸 L/mmB/mm 為 200mm125mm。 （ 2）帶臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/m6 配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。常用于倒裝式復(fù)合模中。在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧?？梢灾苯佑?2 個 M8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生裂紋的條件下，彎曲件表面所能行成的最小圓角半徑稱為最小彎曲半徑。 在計算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個凸模或凹模上會同時存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時需要區(qū)別對待。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 21 8 沖裁模間隙的確定 設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近。 曲柄式壓力機(jī) 利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，電機(jī)通過皮帶輪及齒輪帶動，經(jīng)連桿使滑塊作直線反復(fù)運(yùn)動。 根據(jù)常用金屬沖壓材料的力學(xué)性能查出 Q235 未退火 τ=310～ 380（ Mpa），取 τ=350（ Mpa）。 有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。因此有下列三種方案： 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。 后側(cè)導(dǎo)柱模架：由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。在日常生活中廣泛使用，需求量極大。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品。根據(jù)零件形狀來分析，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。 卸料裝置 條料的卸除：因?yàn)楣ぜ牧虾駷?，相對較薄，卸料力不大，故可采用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料。 表 51 板料彎曲中性層系數(shù) r/t 1 x r/t 2 3 4 5 6 7 ﹥ 8 x 查表 51 得： k=。 對于其他材 料的計算應(yīng)取數(shù)值表 52 的數(shù)： 表 52 其它材料的計算 材料 系數(shù) 鋼（ %～ %） 鋼（ %～ %） 硬黃銅 1～ 硬鋁 1～ 軟黃銅，純銅 一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表 53取得。 每條件數(shù)為： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 14 n2=()/ = = 則可沖 14 件。 %80Fu%80?????壓F 彎曲力： FFuF 壓?????C 總沖壓力的計算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的沖壓力： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 18 FFQFQFQFpF C21??????????? 壓力機(jī)的初選 壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速沖床，液壓式分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開式和閉式兩種，開式機(jī)身形狀似英文字母 C，其機(jī)身前端及左右均敞開，操作可見大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過 2021KN。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 （ 4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。 表 91 系數(shù) x 材料厚度 工件公差 △ 1 1～ 2 2～ 4 ＞ 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 磨損系數(shù) 非圓形 X 值 圓形 X 值 1 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 24 落料刃口計算 圖 91 計算刃口尺寸 簡 圖 圖 91 中的尺寸均無公差要求，按國家標(biāo)準(zhǔn) IT14 級公差要求處理，查公差表得： 0?、 0?、 ?? 。 由表 93 查得： Δ=0， C=，代入 公式 99 得： ????????? cttZ 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 27 表 93 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板的厚度公差 表 94 U 形彎曲件凸凹模的間隙數(shù) Z 值 彎曲件邊長L/mm B/h≤2 板料厚度（ t/mm） ＜ ～ 2 2～ 4 10 20 35 50 （ 3）凸凹模橫向尺寸的確定 彎曲模的凸凹模工作部分尺寸確定比較復(fù)雜，不同的工件形狀其橫向工作尺寸的確定方法不同。凹模輪廓尺寸為 280mm200mm40mm。 由于 H1=20， H2=20， H3=18， H4=6， H5=2，代入公式 103 得： mm6626182020HHHHHL 54321??????????? 圖 101 沖孔凸模尺寸 凸模材料的選用 由于沖模為級進(jìn)模，所以材料要有良好的耐磨性、高強(qiáng)度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性、熱處理工藝性等。卸料板采用 45 鋼制造，熱處理淬火硬度 40～ 45HRC。本 設(shè)計從降低模具成本考慮，選用 HT200 作為模座材料。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R6/h5 的過盈配合 ,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 H6/h5 的過盈配合。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用 4 個卸料螺釘、 4 個 M10 螺釘和 4 個 Φ10 圓柱銷固定。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。 擋料銷的位置尺寸可按下式計算： ???? // （ 106） =A(DTD)/2+ 式中： A步距（ mm）； DT落料凸模直徑（ mm）； D擋料銷頭部直徑（ mm）。 卸料板的設(shè)計 本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 103 選擇，卸料板厚度為 18mm。 凸模尺寸計算 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時考慮凸模的修模量及固定板與卸料板之間的安全距離等因素。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 30 凹模長度的確定公式為： mm2516621192?????? CbL 查表 103 取標(biāo)準(zhǔn) L=280mm。間隙過大則回彈大。 工件精度 IT14： x=。 （ 2）根據(jù)凸、凹模刃口 的磨損規(guī)律，凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔件孔徑減小，故應(yīng)使刃口尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 19 根據(jù)總的沖壓力與 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點(diǎn)， 查表 63 初選壓力機(jī)為：開式雙柱可傾壓力機(jī) J2335。 ? 形彎曲件的經(jīng)驗(yàn)公式為： tb ?? ?? / BtFu （ 66） 式中： Fu沖壓行程結(jié)束時不校正時的彎曲力； B彎曲件的寬度（ mm）； t彎曲件的厚度（ mm）； γ內(nèi)彎曲半徑（ mm）； σb彎曲拆料的抗拉強(qiáng)度 (Mpa)； K安全系數(shù)，一般取 。 7 6 . 6 1 %2 1 7 4 . 41666100%1 2 0 . 81816661100%BhnFn 11????????/)/()/( 橫裁時的條料數(shù)為： 181700n1 ?? / 每條件數(shù)為： n2=()/ = 則可沖 7 件。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。 由于相對彎曲半徑大于 ，可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先求變形區(qū)中性層曲率半徑 βmm。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 6 4 選擇模具的結(jié)構(gòu)形式 模具的選擇 由以上沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)模沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。 從而得出 Q235 的塑性較好，有一定強(qiáng)度，沖裁性較好，適合普通沖裁加工，故選擇 Q235 材料。首先 通過對制件進(jìn)行工藝分析、確定沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 ， 然后 進(jìn)行排樣設(shè)計、壓力中心計算、沖裁力計算、工作零件刃口尺寸的計算等 ， 最后通過 CAD 繪制模具的裝配圖及零件圖。該產(chǎn)品生產(chǎn)采用 Q235 材料。 表 31 單工序沖裁、級進(jìn) 沖裁和復(fù)合沖裁性能 比較項目 單工序模 復(fù)合模 級進(jìn)模 生產(chǎn)批量 小批量 中批量和大批量 中批量和大批量 沖壓精度 較低 較高 較高 沖壓生產(chǎn)率 低，壓力機(jī)一次行程內(nèi) 只能完成一個工序 較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個以上工序 高，壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成多個工序 實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化 制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作 容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化 生產(chǎn)通用性 通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合 于大批量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn) 沖模制造的復(fù)雜性和價格 結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價格低 沖裁較復(fù)雜零件時，比級進(jìn)模低 沖裁較簡單零件時低于復(fù)合模 綜合模具的特點(diǎn)（見表 31）有如下 三 種方案可選?。? 方案 一： 采用單工序模，由于其生產(chǎn)批量小，精度低，操作不安全，勞動強(qiáng)度大，故不宜采用。 四角導(dǎo)柱模架：具有導(dǎo)向平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，剛性好等優(yōu)點(diǎn)。 方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié) 構(gòu)簡單。 由于 Dmax=14mm， a=2mm， 查表 54 條料寬度偏差為 ，代入 公式 54 得： 000m ax01822142????????????)（)( aDB 表 54 條料寬度公差 導(dǎo)板間間距的確定 導(dǎo)板間距離公式： ZBA ?? （ 55） 式中： Z導(dǎo)料板與條料間的最小間隙。 落料的周邊長度為： L1=2（ 14+119） =1332=266mm 由于 Kp=， L=266mm， τ=350Mpa，代入 公式 61 得： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計需要圖紙加 97666224 16 8 13 5 02 6 p1?????? ?tLKF 沖孔時的周邊長度： L2=26= p2?????? ?tLKF 總沖裁力： pF =F1+F2=+= 卸料力的計算 pKxFFQ? （ 63） 式中： Fp總沖裁力； Kx卸料系數(shù)。 高速壓力機(jī) 工作原理與曲柄壓力機(jī)相同，但其剛度、精度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。 計算凸凹模刃口尺寸 凸模與凹模配合加工的方法計算落料凸凹模的刃口尺寸。 設(shè)中性層半徑為 ρ，則最外層金屬（ 半徑為 R）的伸長率外為： ??? /）（外 ?? R （ 96） 設(shè)中性層位置在半徑為 ρ=r+t/2 處，且彎曲厚度保持不變，則有 R=r+t，固有 ： ）/（/外 121 ?? tr