【文章內(nèi)容簡介】 max Zmin= = |δ 凹 |+|δ 凸 | Zmax – Zmin 因此在這里 采用單配方法加工。 對于落料，先做凹模，并以它作為基準(zhǔn)配做凸模 查《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表 24查出其極限偏差為： mm 查《冷沖模設(shè)計》表 35磨損系數(shù) 取 X= 則 D 凹 = (51) = mm = mm 落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 ～ 沖孔刃口尺寸 沖孔部分：δ 凹 =+ δ 凸 = |δ 凹 |+|δ 凸 |=+ = |δ 凹 |+|δ 凸 |= Zmax – Zmin 對于采用分別加工時，應(yīng)保證下述關(guān)系： |δ 凹 |+|δ 凸 |≤ Zmax – Zmin (52) 但對于形狀復(fù)雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間一定的隙值，必須采用配合加工。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 因此在這里 采用 還是采用 單 配方法加工 對于沖孔，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模 查《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表 24查出其極限偏差為： mm 查《冷沖模設(shè)計》表 35磨損系數(shù) 取 X= 則 d 凸 = (53) = = mm 沖孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 ～ 翻邊 工作刃口尺寸 翻邊間隙 如圖 51，由于在翻邊過程中，材料沿切向伸長，因此其端面的材料變薄非常嚴(yán)重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)小于原來的材料厚度。 圖 51 翻邊間隙 查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》，表 55 平板毛坯翻邊時凸凹模之間的間隙 得 Z/2= 翻邊刃口尺寸 1. 翻邊凸模的刃口尺寸計算 查《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表 24查出其極限偏差為： mm 查《冷沖模設(shè)計》表 35磨損系數(shù) 取 X= 畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 則 d 凸 = (54) 根據(jù)翻邊間隙和翻邊凸模的刃口尺寸來確定翻邊凹模的刃口尺寸 D 凹 = (55) = = mm 第六章 凸模、凹模及凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 18 第六章 凸模、凹模及凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 落料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 最小壁厚 沖孔落料復(fù)合模的凸凹模．其刃口平面與工件尺寸相同，這就產(chǎn)生了復(fù)合模的 “ 最小壁厚 ” 問題。 沖孔落料復(fù)合模許用最小壁厚可按表 61選取， 形式如圖 61表示， 表值為經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 表 61 凸凹模最小壁厚 a 數(shù)值 （單位： mm）部分如下 材料厚度 最小壁厚 最小直徑 15 18 圖 6— 1 最小 壁厚 為了增加凸凹模的強度和減少孔內(nèi)廢料的漲力，可以采用對凸凹模有效刃口以下增加壁厚或?qū)U料反向頂出的辦法．如圖 6— 1所示。 模具材料的選擇 從眾多模具材料中選出 9Mn2V 鋼，該模具鋼是一種綜合力學(xué)性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性，淬火時變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細(xì)化了晶粒，減小了鋼的過熱敏感性，同時碳化物較細(xì)小和分布較均勻。 9Mn2V 鋼的化學(xué)成分和物理性能分別如表 62和表 63所示 表 62 9Mn2V鋼化學(xué)成分（ GB/T 1299— 2021） W% C Si Mn V P S ～ ≤ ～ ～ ≤ ≤ 表 63 臨界溫度 臨界點 Ac1 Acm Ar1 Ar3 溫度（近似值） 730 760 655 690 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 64 綜合性能 耐磨性 耐沖擊性 淬火不變形性 淬硬深度 中等 中等 好 淺 紅硬性 脫碳敏感性 切削加工性 差 較大 較好 所以這里不管是凸模、凹模還是凸凹模，材料都選用 9Mn2V 鋼 這里的落料凹模的熱處理硬度為 60～ 62HRC 確定凹模外形尺寸 確定凹模外形尺寸的方法有多種，通常都是根據(jù)零件的材料厚度和排樣圖所確定的凹模型孔壁間最大距離為依據(jù)，來求凹模的外形尺寸。 凹模的刃口形式，考慮到本例生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，故采用階梯形直壁式。 凹模的外形一般有矩形與圓形兩種，凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強度與剛度，凹模的厚度還應(yīng)考慮修模量。凹模的外形尺寸一 般根據(jù)沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定。 查《冷沖模設(shè)計》，第 101 頁，凹模厚度和壁厚公式為 凹模厚度 H=Kb(≥ 15mm) (61) 式中 K— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響 b— 沖裁件的最大外形尺寸 凹模壁厚 C=(～ 2)H(≥ 30～ 40mm) (62) 查《冷沖模設(shè)計》，表 43 系數(shù) K 值 因 b=54 mm 取 K= 故 H= 54 = C= 22 =33mm 考慮到翻邊高度 8mm 和保證 H≥ 15mm，最后取 H=22mm 凹模形狀簡圖如圖 62 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 62 落料凹模 凹模 的強度校核 查《中國模具設(shè)計大典》，第三卷，表 凹模強度計算公式 Hmin= (63) 式中 Hmin— 凹模的最小厚度（ mm） F— 沖壓力（ N） ? wp— 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） d、 do— 凹模刃口與支承口直徑（ mm） 這里 F= F 落 =（ N） ? wp= 500MPa d= do=64mm 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 Hmin= = 而真實的凹模厚度為 22mm，所以凹模的強度滿足要求。 落料、翻 邊凸凹模外形尺寸 、翻邊凸凹模的高度 落料、翻邊凸凹模的高度滿足翻邊高度和凸、凹模之間安全距離外，還考慮翻邊間隙，保證強度要求，即凸凹模壁厚大于最小壁厚。 這里落料、翻邊凸凹模的高度為 30mm。 2. 落料、翻邊凸凹模的 強度校核 Lmax≤ （ 64）式中 Lmax— 沖孔凸模許用的最大自由長度（ mm） E— 沖孔凸模材料的彈性模量（ MPa） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） σ — 沖件材料的抗剪強度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） 這里 E= MPa d= t=1mm σ =300 MPa 于是 Lmax ≤ = 10 71 300??? = 而實際的 沖孔、翻邊凸凹模 厚度為 30mm，所以強度完全滿足要求。 材料同樣選用 9Mn2V 鋼，其熱處理硬度為 58～ 60HRC 落料、翻邊凸凹模簡圖如圖 63 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 63 落料、翻邊凸凹模 沖孔、翻邊凸凹模外形尺寸 沖孔、翻邊凸凹模的功能是完成沖孔、翻邊，重要性大，其熱處理硬度也相對比落料凸模大，其材料選用 9Mn2V 鋼，熱處理硬度為 60～ 62HRC 1. 沖孔、翻邊凸凹模的高度 沖孔、翻邊凸凹模的高度 =沖孔、翻邊凸凹模固定板的厚度 +落料凹模的厚度 =12mm +22mm =34mm 2. 沖孔、翻邊凸凹模的 強度校核 1）沖孔凹模的 強度校核 查《中國模具設(shè)計大典》，第三卷， 表 凹模強度計算公式 Hmin= (65) 式中 Hmin— 沖孔、翻邊凸凹模 的最小厚度（ mm） F— 沖壓力（ N） ? wp— 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） d、 do— 沖孔、翻邊凸凹模 刃口與支承口直徑（ mm） 這里 F= F 沖 = N ? wp= 500MPa d= do= Hmin= 1 .5 3 3 0 6 4 .2500X （ 1 ） = 2）翻邊凸模穩(wěn)定能力的校核 畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 Lmax≤ （ 66） 式中 Lmax— 沖孔凸模許用的最大自由長度（ mm） E— 沖孔凸模材料的彈性模量（ MPa） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） σ — 沖件材料的抗剪強度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） 這里 E= MPa d=27mm t=1mm σ =300 MPa 于是 Lmax ≤ = 10 271 300??? = 而實際的 沖孔、翻邊凸凹模 厚度為 34mm，所以強度完全滿足要求。 沖孔、翻邊凸凹模的簡圖如圖 64 圖 64 沖孔、翻邊凸凹模 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 沖孔凸模外形尺寸 ，少了階梯形式的復(fù)雜，主要受上頂桿孔和凸模 孔的影響，避免出現(xiàn)最小壁厚。 沖孔凸模的長度 =沖孔凸模固定板的厚度 +落料、翻邊凸凹模的高度 +超出落料、翻邊凸凹模的 2mm 則沖孔凸模的長度 =12mm +30mm +2mm =44mm 沖孔凸模簡圖如圖 65 圖 65 沖孔凸模 1）凸模穩(wěn)定能力的校核 查《中國模具設(shè)計大典》，第三卷，表 凸模穩(wěn)定能力校核計算公式 Lmax≤ （ 67）式中 Lmax— 沖孔凸模許用的最大自由長度（ mm） E— 沖孔凸模材料的彈性模量（ MPa） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） σ — 沖件材料的抗剪強度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） 這里 E= MPa d= t=1mm σ =300 MPa 于是 Lmax ≤ = =318mm 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 2）承壓能力的校核 ? k= ≤? p (68)式中 σ — 沖件材料的抗剪強度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） ? k— 凸模 刃口的接觸應(yīng)力 （ MPa） ? p— 凸模 材料的許用壓應(yīng)力 （ MPa） 這里 σ =300 MPa t=1mm d= ? p=1500 MPa 則? k= = =600MPa≤? p=1500 MPa 即凸模穩(wěn)定能力和承壓能力均滿足要求。 第七章 主要零部件設(shè)計 26 第七章 主要零部件設(shè)計 模柄的設(shè)計 查《中國模具設(shè)計大典》第 3卷，表 （ JB/） 選擇 B型 材料： Q235 熱處理硬度： 43～ 48HRC 模柄簡圖如圖 71 圖 71 模柄 固定板 和墊板的設(shè)計 沖孔、翻邊凸凹模固定板的設(shè)計 查《中國模具設(shè)計大典》第 3卷，表 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 直 徑 D=120mm，厚度 H=12mm 材料： 45 熱處理