【文章內(nèi)容簡介】 成本的高低等一系列重 要問題。 鉸鏈底座為小型沖壓件，但是要大批量生產(chǎn)，形狀較復(fù)雜。常用的沖壓設(shè)備有單柱固定臺壓力機（ J11）、開式雙柱可傾式壓力機（ J23）、閉式單點壓力機（ J31），以濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 及多工位自動壓力機、萬能液壓機、摩擦壓力機等 ]15[ 。 各工序所需總力為 F總 = KN ，所選壓力機的公稱壓力應(yīng)在所需壓力的 倍以上。 即 F公稱 = == KN 由此選擇 JA31160B 型壓力機。 沖模的閉合高度 h模 是指模具在最低的工作位置時，下模座的底面至上模座頂面的距離。在設(shè)計模具時應(yīng)與壓力機相協(xié)調(diào)，由所選壓力機知裝模高度最大值為 205mm,設(shè)計的模具的高度應(yīng)小于模具的最大閉合高度，即 hmin + 10mm ≤ h模 ≤ hmax ?5mm 查 文獻 [14]得： hmax = 205mm hmin = 140 mm 則 150mm ≤ h模 ≤ 200mm 所以選擇 h模 =162mm 凹模設(shè)計 （ 1）凹模外形尺寸的確定 a. 按經(jīng)驗公式計算 凹模的高度： h=kb 公式中 k—— 系數(shù)，查的 k= b—— 最大尺寸， b= 則 h= 圓整取 h=30mm。 拉深凸模設(shè)計 根據(jù)加工的零件確定凸模的結(jié)構(gòu)形式。 （ 1） 凸模的長度 根據(jù)加工零件初步確定凸模長度 l=73mm，材料為 Cr12MoV。 （ 2）強度校核 沖裁時凸模因承受了全部的壓力，所以承受了相當大的壓應(yīng)力，在一般情況下，凸模的強度是足夠的，但是在凸模特別細長或者凸模的截面尺寸很小時，就必須校核，包括凸模最小截面的承受能力和抗縱向彎曲能力的校核。 對凸模最小斷面上的承受能力進行校核時，必須使沖裁力 P 小于或等于危險斷面濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 所 允許的最大壓力。即 σ = PAmin≤ [σc] (9) 其中 P= KN， Amin= mm2，查的材料 Cr12MoV 的 [σc]=103Mpa 代入公式 (7)得： σ =103Mpa [σc] 合格 穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核 由于凸模沒有導(dǎo)向裝置，其應(yīng)力情況近似于一端固定、另一端自由的壓桿。這時 凸模不發(fā)生失穩(wěn)的最大沖裁力 P 可以用歐拉極限力公式確定。經(jīng)運算，其凸模的自由長度 l為： l≤ √π2EJ4nP (10) 其中 l—— 凸模的自由長度（ mm） 。 E—— 彈性模量，對于工具鋼，其值為 ~ 105(MPa)。 J—— 凸模斷面的軸慣性矩（ mm4） 。 n—— 安全系數(shù)，對于淬火鋼， n=2~3。未淬火鋼， n=4~5。 P—— 沖裁力 （ N）。 其中 P= KN , E = 105MPa,J=104mm4,n=2 代入公式（ 10）中得： l≤ 250 mm 凸模的實際長度為 73mm,小于 250 mm。合格 凸凹模設(shè)計 在落料拉深復(fù)合模具中，復(fù)合模具很重要。它既關(guān)系到落料的質(zhì)量又關(guān)系到拉深的質(zhì)量。 主要根據(jù)落料凹模和拉深凸模設(shè)計。其工作部分尺寸即是落料凸模尺寸和拉深凹模尺寸。 推件 及壓邊 裝置設(shè)計 本套復(fù)合模具采用倒裝式，拉深件容易卡在凸凹模內(nèi)，故設(shè)計推件桿將加工件從凸凹模內(nèi)推出。推件桿為剛性的，剛性推件裝置的推理較大、工作可靠。本模具采用彈性壓邊圈， 彈性壓邊圈有兩種形式：彈簧和聚氨酯橡膠。后者能夠承受較大載荷，接觸面積大，考慮到模具的閉合高度，采用聚氨酯橡膠的串聯(lián)形式。 卸料裝置設(shè)計 本模具在沖壓完成后，帶料會卡在凸凹模上面，本套模具采用彈簧卸料裝置，彈簧能產(chǎn)生較大的力，而且卸料板起到承料的作用。 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 （ 1）卸料板 彈壓卸料板不僅起到卸料的作用，同時還起到壓料的作用。卸料板與凸模的間隙大小以不致使沖件或者廢料被拉進間隙為準。 對于彈壓卸料板，卸料孔每側(cè)的的間隙 c=~,t 為沖壓件的厚度，此處t=。則 c=~。取 c=。此套模具凸凹模為不規(guī)則形狀，卸料孔的尺寸為凸凹模基礎(chǔ)上加上 。 根據(jù) 文獻 [14]選擇卸料彈簧的材料為 60Si2Mn，規(guī)格為： 壓簧 42030 導(dǎo)向零件設(shè)計 導(dǎo)向零件用于提高模具的精度、減少沖床對模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)約 模具的調(diào)整時間，以及提高重建的精度及模具壽命。鉸鏈底座的厚度為 t=,不是很厚。精度要求較高，故采用四導(dǎo)柱高精度模架。 定位裝置設(shè)計 模具的定位零件是用以保證在沖壓加工過程中材料和毛坯的正確送進及正確地將工件安放到模具上，已完成下一步的沖壓工序。 本套模具主要有擋料銷和定位銷。 擋料銷用于限定 條料的搭邊和左右的位移，擋料銷固定在凹模上面，使帶料只沿著進給方向送進。 定位銷 主要控制帶料的送進距離。 總裝配如圖 11 圖 11 落料拉深復(fù)合模 1，起重軸銷 2，上模座 3，導(dǎo)套 4，導(dǎo)柱 5，凹模 6，內(nèi)六角螺釘 7，彈性體 8，凸模固定板 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 9，凸模 10，內(nèi)六角螺釘 11，內(nèi)六角螺釘 12，間隔盤 13， 壓邊圈 14，卸料板 15，凸凹模 16，彈簧 17，下模墊板 18，下模座 19， 銷 20，推件桿 21，內(nèi)六角螺釘 22，擋料銷 23，內(nèi)六角螺釘 材料選擇 模具零件材料的選擇對模具的壽命及沖壓件的質(zhì)量影響 都非常大。對于材料的選用，應(yīng)根據(jù)不同的使用要求，考慮其經(jīng)濟性。并充分利用材料的特性，選擇相應(yīng)的模具材料。 由《沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)》表 2105 及 表 2106 選擇材料如下： 1）凹模、凸模、凹凸模均采用 Cr12MoV； 2） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套采用 20 鋼； 3）起重軸銷、卸料板、壓邊圈采用 Q235 鋼； 4）螺釘、定位銷、擋料銷、 固定板、墊板均采用 45 鋼； 5） 上、下模座均采用 HT 綜述： 本模具為落料拉深復(fù)合模具，毛坯為 Q235 的帶料，采用彈性壓邊圈壓邊，利用擋料銷和定位銷定位 ，保證定位精度 。 采用四導(dǎo)柱模架，且導(dǎo)柱導(dǎo)套要精磨。卸料板既能夠起到卸料作用，又能起到承料的作用。整套模具能夠順利完成此工序的工作，并且能夠得到復(fù)合條件的成形件。 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 5 二次拉深模具設(shè)計 由工藝分析知，此零件需要進行兩次拉深才能完成。此模具主要根據(jù)第一套模具進行設(shè)計，其中上、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及部分零件采用第一套 的零件，這樣能夠提高互換性，并且在維修方面較容易，節(jié)約成本。 設(shè)計要點 此套模具為二次拉深模具，所以除了應(yīng)考慮到與其他模具一樣的設(shè)計方法和步驟外，還需要考慮以下特點： （ 1） 拉深工藝的計算要有較高的準確性，從而拉深凸模長度的確定必須滿足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必須有一定尺寸的通氣孔。 （ 2）二次拉深的凸模較長，選用凸模材料時須考慮熱處理時的彎曲變形。同時凸模在板上的定位、緊固的可靠性。 （ 3）壓邊圈與毛坯接觸的一面要平整。 （ 4） 對于形狀復(fù)雜或多次拉深的拉深件 ,一般很難確切計算出坯件形狀和尺 寸 , 往往經(jīng)拉深后 , 才能設(shè)計和制造拉深模件。 凸模設(shè)計 初選凸模的長度為 77 mm， 凸模的斷面與第一套相同， 由公式（ 9）（ 10）得此凸模 的強度 合格。 力的計算 1）拉深力 二次拉深仍然是不規(guī)則形狀的拉深，近似看作矩形盒狀的拉深。拉深力根據(jù)公式（ 6）得： P= KN 2）壓邊力 壓邊力的大小對拉深件的質(zhì)量有一定的影響：如果壓邊力太小，則在沖件仍然會出現(xiàn)起皺。 而當壓邊力增大時，在壓邊圈與板料之間的摩擦力增大，側(cè)壁會出現(xiàn)變薄現(xiàn)象，甚至拉裂。 由于此加工件為不規(guī)則形狀，則 ： FQ=APP （ 11） 其中 AP—— 壓邊圈下的毛坯的投影面積 （ mm2） ； 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 P—— 單位壓邊力（ MPa）。 查 文獻 [14]表 529 得： P= AP=103 mm2 代入公式（ 11）得： FQ= KN 壓力機的選擇 壓力機的公稱壓力應(yīng)大于 倍的總壓力，即 F（ P+FQ） 代入數(shù)據(jù)得： F KN 另外考慮到此次拉深系數(shù)為 ，拉深深度為 mm，故選擇的壓力機的型號為 JA31— 160B。 模具閉合高度 由第一套模具知 所選壓力機裝模高度最大值為 205mm,設(shè)計的模具的高度應(yīng)小于模具的最大閉合高度，即 hmin + 10mm ≤ h模 ≤ hmax ?5mm 確定模具閉合高度為 162mm。 模具其他零件的設(shè)計 此套模具的模架與第一套的模具相同，定位和壓邊以及推件裝置均和第一套相同。 其總裝配圖如圖 12 所示： 圖 12 二次拉深模具 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 1，起重軸銷 2，上模座 3，導(dǎo)套 4，導(dǎo)柱 5，彈性體 6，凸模固定板 7，凸模