【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6 和 IT7 級(jí)制造。 計(jì)算凹模刃口尺寸如下表 21： 工件尺寸 凹模尺寸 0m in D= D X Z ?? ? ? 凸凸 （ ） 凹模尺寸 +0D= DX ??? 凹凹 （ ） L1= + L2= + L3= + L4= + 校核： +??凸 凹 ≤ max minZZ ＝ 對(duì)于 L L L L4 具有 +??凸 凹 ≤ max minZZ 15 沖裁模刃口尺寸計(jì)算 +? 孔沖裁凹模的制造公差 ?凸 =， ?凹 = 00 0 .0 2D = d + = 5 .1 5X ?? 凸凸 （ ） + .0m inD = d+ +Z = .5X ? 02凹 0（ ） 51 +??凸 凹 ≤ max minZZ 證明了所選的 ?凸 、 ?凹 是合適的。 +? 孔沖裁凸模的制造公差 ?凸 =， ?凹 = 00 0 . 0 2D = d + = 1 2 .2 1 5X ?? 凸凸 （ ） + . 0m inD = d+ + Z = 12 .6 45X ? 02凹 0（ ） +??凸 凹 ≤ max minZZ 證明了所選的 ?凸 、 ?凹 是合適的。 177。 =c + = /4 = ? ??凸 凹 凹模的選取 如圖 42 凹模結(jié)構(gòu)所示 圖 42 凹模結(jié)構(gòu) 凹模板厚度要求： H=KB== 所以選取 H=16mm 本結(jié)構(gòu)需要推出沖入凹模中的外形，所以采用內(nèi)置式的推件器，同時(shí)要求能 16 夠在周邊保證有足夠的空間布置定位銷和定位螺釘。因此采用鍛制的尺寸大小模板。 凸模選取 對(duì)于 5? 和 12? 兩孔的圓形凸模，需要在固定板以后進(jìn)行沖孔工序，所以設(shè)計(jì)成 A 型凸模形式，如圖 43 所示： 圖 43 凸模 將凸模壓入固定板中采用 76HM 過渡配合，采用 T8A 保證硬度 HRC5862，尾部回火 4050HRC。 由于凹模與凸模固定板的限制，凸模長(zhǎng)度： H=H 凸 +H 凹 凸模強(qiáng)度的剛度校核： 4tmind ??????? 壓 mind =4380750= 所選取的 5＞ ，可以保證凸模強(qiáng)度 定位元件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 擋料銷 為了保證條料送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的送進(jìn)距，該模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為固定擋料銷， 17 如圖 44，在送進(jìn)時(shí)搭邊碰撞條料時(shí)使擋料銷進(jìn)入下一個(gè)位置，然后將條料前推，如此往復(fù)。 圖 44 檔料銷 導(dǎo)正銷 為了保證各個(gè)零件的相對(duì)位置，如上模座與上墊板，凸模固定板，凹模必須有精準(zhǔn)的位置要求，在一起配鉆鉸之后進(jìn)行導(dǎo)正銷固定，確保相對(duì)位置要求。 常用卸料、出件、壓料零部件 推件器 由于該模具為倒裝式結(jié)構(gòu)，推件器置于凹模內(nèi)，利用打桿進(jìn)行推件，所以推件器制作成與凹模同樣形狀，單尺寸略小于凹 模，且能夠在保證推出工件時(shí)不與凹模有磨損。 其材料選用 45 鋼，如圖 45 所示： 圖 45 推件器 卸料版 該模具結(jié)構(gòu)選用的是彈性卸料版，有敞開的工作空間，在沖壓前可對(duì)毛坯有 18 預(yù)壓力作用，沖壓后可使沖壓件平穩(wěn)。 查表得： H 為 8mm 卸料板與凸凹模之間的間隙為 同時(shí)為了不與模架的導(dǎo)柱發(fā)生干涉，選用標(biāo)準(zhǔn)模板 如圖 46 所示： 圖 46 卸料版 彈簧零件 選取彈簧主要用于卸料，采用鋼絲螺旋壓縮彈簧： F預(yù) ≥F卸 /n 選取 4 根彈簧，對(duì)角布置 F預(yù) =根據(jù)預(yù)壓力（ F預(yù) ≥529=265N）和模具結(jié)構(gòu)，選用 5156 號(hào)彈簧，其中F1 =530N529N 檢驗(yàn)是否滿足要求 S1 ≥S總 ， S工 =+1= 彈簧的長(zhǎng)度及直徑選用見表 41： 19 表 41 彈簧參數(shù)列表 彈簧序號(hào) H H1 S1=HH1 S 預(yù) S 總 51 40 5 52 50 6 53 60 8 54 70 9 55 80 11 56 90 13 由上可知： 選用 52 號(hào)彈簧，外徑 D=25mm，鋼絲直徑 d=4mm 自由狀態(tài)下 H=55mm，裝配高度 H=506=44mm 導(dǎo)向支承、固定元件 上下模座 根據(jù)該零件的特點(diǎn)，選用后側(cè)式導(dǎo)柱模架，由凹模、墊板等尺寸要求選用標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái)加工制作。 上模座： 200 16040 GB1999 下模座： 200 16045 GB1999，如下圖 4 48 圖 47 上模座 圖 48 下模座 導(dǎo)柱導(dǎo)套 由上下模座的要求選用配套的導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置。 采用最常用的結(jié)構(gòu)形式 ― 后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合采用6n7H 導(dǎo)柱 :28150 GB1999 導(dǎo)套 :2810038 GB1999 模柄 20 模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上 ,根據(jù)所選的上模座可以確定采用有凸緣的模柄結(jié)構(gòu) ,用螺釘銷釘與上模座固定在一起 . 如圖 49 所示 : 圖 49 模柄 墊板 對(duì)于其固定作用的上下墊板 ,分別選用與凹模固定板、凸模固定板相同的尺寸模板來(lái)加工制作，保證 HRC4348 上墊板： 1601008 GB1999 下墊板： 80638 GB1999 卸料螺釘 卸料 螺釘?shù)倪x取主要取決于卸料版的厚度及彈簧的要求 故選取： M1055 GB699 推桿 推桿的作用主要是傳遞打桿與推件器之間的力，起到傳遞作用，本結(jié)構(gòu)采用對(duì)稱式布置，且不易偏置。 沖壓模具工作尺寸裝配圖： 本裝配圖主要通過 Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)繪制，并用二維導(dǎo)出 CAD 圖生成，其中在三維視圖的三視圖中生成剖視圖，再導(dǎo)出，最后在 CAD 中進(jìn)行修改并標(biāo)注尺寸完成。 21 φφφφφφφ1上模 座 2導(dǎo)套 3導(dǎo)柱 4圓柱 5凸模固定板 6上墊板 7螺釘 8凸模 9頂板 10推桿 11打桿 12套筒 13螺釘 14凸模 15圓柱銷 16推件器 17卸料版 18彈簧 19鞋料螺釘 20下墊板 21圓柱銷 22螺釘 23下墊板 24凸凹模固定板 25凸凹模 26檔料銷 27彈簧 圖 410 沖壓模具總裝圖 22 第 5 章 彎曲模主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彎曲部分結(jié)構(gòu)分析 彎曲是將板料、型材 、或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲率， 形成所需的沖壓工序，是成形工序之一，在沖壓零件生產(chǎn)中應(yīng)用非常普遍。與所有塑性變形一樣，彎曲時(shí)伴隨有彈性變形，當(dāng)外載荷去除時(shí)塑性變形保留下來(lái)，而彈性變形會(huì)完全消失，使彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與模具尺寸不一致，這種現(xiàn)象叫回彈。由于彎曲時(shí)內(nèi)。外區(qū)切向的不一致，因而彈性回復(fù)方向也相反，即外區(qū)彈性縮短而內(nèi)區(qū)彈性伸長(zhǎng)，這種反向的彈性回?cái)埣觿×斯ぜ螤詈统叽绲母淖儯耘c其他變形工藝相比，彎曲過程的回彈現(xiàn)象是一個(gè)影像彎曲件的重要問題。 分析影像回彈值的因素： 1. 本工件選 用的為 10 鋼，其材料力學(xué)性能穩(wěn)定，回彈??； 2. 彎曲半徑 r=1mm，厚度 t=，相對(duì)彎曲半徑為 ； 3. 彎曲中心角為 90 度，變形區(qū)的長(zhǎng)度小于 2mm； 4. 在無(wú)底凹模內(nèi)作自由彎曲時(shí)，回彈最大，在有底凹模內(nèi)作校正彎曲時(shí)， 回彈最小，本彎曲模具結(jié)構(gòu)選用有底凹模內(nèi)作校正彎曲。 由于該零件不易施加側(cè)面壓力，所以不用施加校正彎曲力，側(cè)面與定位孔的 間距 ，精度等級(jí) IT4 級(jí)，因此存在一點(diǎn)回彈值，待彎曲后進(jìn)行校正處理。 凸模的圓角半徑與零件彎曲半徑相同： R=1mm 凹模彎曲半徑，查表得： R= 凸凹模 單面間隙： t = 對(duì)于工件尺寸： B凸 =87mm ， B凹 =90mm 其余工作尺寸如裝配： 本裝配圖主要通過 Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)繪制，并用二維導(dǎo)出 CAD 圖生成，其中在三維視圖的三視圖中生成剖視圖，再導(dǎo)出，最后在 CAD 中進(jìn)行修改并標(biāo)注尺寸完成，其總裝圖如圖 51： 23 1—上模座 6—螺釘 5—圓柱銷 4—凸模 7—凹模 8—彈簧 9—卸料版 10—定位銷 11—下模座 彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙 U 形件的彎曲必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙，間隙大小對(duì)于工件質(zhì)量和彎曲力有很大影像。間隙越小，彎曲力越大；間隙過小，會(huì)使工件壁變薄，并降低凹模壽命；間隙過大，則回彈較大，還會(huì)降低工件精度。 U 形件彎曲的凸凹模間隙（如圖 52），根據(jù)材料厚度、彎曲件高度和寬度確定單邊間隙值為： C=t+Δ+kt C彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙（ mm） t材料的公稱厚度 k間隙系數(shù) Δ 板料厚度的正偏差 24 當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，凸凹模間隙值應(yīng)取小些： c=t= 圖 52 凸凹模間隙 彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙 凸模圓角半徑 r凹 ：凹模圓角半徑 r凹 不能過小，否則會(huì)使毛坯表面擦傷；對(duì)稱壓彎件兩邊的凹模圓角半徑應(yīng)一致，否則壓彎時(shí)毛坯產(chǎn)生偏移。 生產(chǎn)中按材料厚度決定凹模圓角半徑： t≤2mm r凹 =（ 36） t 而材料厚度 t=，取 r凹 =4t=6mm 凸模圓角半徑 r凸 ：通常取工件內(nèi)側(cè)圓角半徑 r，但不能小于材料允許最小彎曲半徑 rmin ，查表取 r凸 =1mm 凹模深度 l： 彎曲凹模深度要適中，過小，則工件兩端自由部分較長(zhǎng)，彎曲零件回彈大，不平直；過大，則浪費(fèi)模具材料，且需較大的壓力機(jī)行程。 根據(jù)彎曲件直邊長(zhǎng) L=20 查表得 l=12mm 彎曲力計(jì)算 彎曲力是指彎曲工件完成預(yù)定形狀時(shí)需要壓 力機(jī)所施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝和選擇設(shè)備的依據(jù)之一 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，彎曲時(shí)采用 U 型彎曲，由此確定 F= b2? σ 其中 F—自由彎曲力， N； B—彎曲件寬度， mm； t—彎曲件材料厚度， mm r—彎曲件的彎曲內(nèi)半徑， mm； σb —材料抗拉強(qiáng)度， Mpa K—安全系數(shù)，一般取 K= 計(jì)算得： F= 2 6 20 10 300 10 / ?? ? ? ? ? ?= 25 彎曲壓料力 ： F1 ==? = 校正彎曲力： F2 =qA q—單位校正力；查表的 q 取 40Mpa A—工件被校正部分在垂直與凸模運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積， mm2 F2 =40106 1 10 6? =6556N 總彎曲力： F總 =F1 + F2 +F= 壓力機(jī)的選取 壓力機(jī)應(yīng)根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、模具的外形尺寸及現(xiàn)有設(shè)備等情況進(jìn)行選擇。 由于本零件是大批量生產(chǎn)，所以： F壓力機(jī) F總 = 選用：開式單柱壓力機(jī) J21100 型號(hào) 公稱壓力 40 噸 滑行行程 100mm 26 第 6 章 模具的系統(tǒng)分析 6. 1 模具失效形式及機(jī)理 模具種類繁多，工作狀態(tài)差別很大，損壞部位也各異，但失效形式歸納起來(lái)大致有三種，即磨損、斷裂、塑性變形。 磨損失效 模具在服役時(shí)，與成形坯料接觸，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，接觸表面逐漸失去物質(zhì)的現(xiàn)象叫磨損。磨損失效可分為以下幾種： 1. 勞磨損 兩接觸表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在循環(huán)應(yīng)力（機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力）的作用下，使表面金屬疲勞脫落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損。 2. 蝕磨損和沖蝕磨損 氣蝕磨損金屬表面的氣泡破裂，產(chǎn)生瞬間的沖擊和高溫使模具表面形成微小麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫氣蝕磨損。 3. 蝕磨損液體和固體微小顆粒反復(fù)高速?zèng)_擊模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻點(diǎn)和凹坑的現(xiàn)象叫沖蝕磨損液體。 4. 蝕磨損在摩擦過程中，模具表面和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，再加上摩擦力的機(jī)械作用，引起表面材料脫落的現(xiàn)象叫磨蝕磨損。 斷裂失效 模具出現(xiàn)大裂紋或分離為兩部分和數(shù)部分喪失服役能力時(shí)，成為斷裂失效。斷裂可分為塑 性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中高強(qiáng)度鋼，斷裂的形式多為脆性斷裂。脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂。 塑性變形失效 模具的塑性變形是模具金屬的屈服過程，是否產(chǎn)生塑性變形，其主導(dǎo)作用的是機(jī)械負(fù)荷以及模具的室溫強(qiáng)度，在高溫下服役的模具，是否產(chǎn)生塑性變形，主要取決于模具的工作溫度和模具材料的高溫強(qiáng)度。 模具系統(tǒng)的影像因素 模具結(jié)構(gòu)的影像 模具結(jié)構(gòu)對(duì)模具受力狀態(tài)的影像很大，合理的模具結(jié)構(gòu)能使模具工作時(shí)受力均勻，不易偏載，應(yīng)力集中小。模具種類繁多