【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 卸料板，頂件板和推件板 在模具中是很常見(jiàn)且必不可少的零件，在模具中卸料零濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 件的作用就是把廢料或者零件頂出 [3]，其中卸料板有固定卸料板和彈性卸料板 兩種 。因?yàn)閺椥孕读习迨軓椈珊拖鹌さ攘慵南拗?，卸料力較小，主要用于板厚小于 以下薄件的卸料工件，這套模具設(shè)計(jì)的是倒裝式落料沖孔復(fù)合模 具，且加工零件的厚度為 1mm， 所以這套模具中 選用 的卸料零件是彈性卸料板 。 對(duì)于中小件卸料一般取5～ 10mm[2],考慮 模具 的總體結(jié)構(gòu)之后， 選擇卸料板 厚度 為 14mm。 卸料彈簧的設(shè)計(jì) （ 1）預(yù)選彈簧 根據(jù)公式 ， F預(yù) = XFn （ ） 其中 FX — 總卸料力 n — 彈簧 個(gè)數(shù) F預(yù) — 彈簧 所承受的負(fù)荷 已知總卸料力 FX =，設(shè)彈簧個(gè)數(shù)為 6 個(gè) ,則每個(gè)彈簧裝于模具后的預(yù)壓力 F預(yù) ? XFn ? =（ N） 取凸、凹模的刃模 量為 5mm,則彈簧工作時(shí)和凸、凹模刃模后的壓縮量為39。h + h ( 1 + 5 = 7 m mt?? ） 。 根據(jù)彈簧預(yù)壓力和需要壓縮量，可預(yù)選彈簧是 D=42mm，鋼絲直徑 d=6mm，節(jié)距 t=,最大壓力 F=1700N，每圈許可壓縮量 f=4mm。 （ 2） 彈簧壓力和總壓縮量的校核 取彈簧的自由長(zhǎng)度 0L =60mm,那么彈簧許可的總壓縮量可以按下面的公式計(jì)算得到 0L 60 411. 5hft? ? ? ? ?。根據(jù)螺旋彈簧壓縮時(shí) 的線(xiàn)性關(guān)系知 [2]， 壓縮量 為 的最大壓力 F=1180N ； 則 預(yù) 壓 力 為 時(shí) 的 預(yù) 壓 量0 20. 86 928. 37 12. 391700h ???mm 。 因 此 ， 螺 旋 彈 簧 所 需 的 最 大 壓 縮 量? ? 39。0 1 2 .3 9 7 1 9 .3 9h h h h? ? ? ? ? ?mm，小于所選彈簧許可的壓縮量 ,所以預(yù)選濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 的螺旋彈簧可以滿(mǎn)足要求，能保證模具的正常工作。 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 模具 導(dǎo)向有導(dǎo)板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套等幾種方式，這里選用的導(dǎo)向零件是最長(zhǎng)見(jiàn)的導(dǎo)柱導(dǎo)套，導(dǎo)柱導(dǎo)套都是圓柱形，加工方便，容易裝配，是應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱導(dǎo) 套 根據(jù)模座選擇標(biāo)準(zhǔn)件，選擇導(dǎo)套為 A 型，導(dǎo)柱也為 A 型。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓件精度以及模具壽命等要求，導(dǎo)柱導(dǎo)套的精度配合為 76Hh。 導(dǎo)柱導(dǎo)套 一般 為間隙配合，要求配合表面 堅(jiān)硬和耐磨，且有一定的強(qiáng)韌性，所以選用 材料為 20 號(hào)鋼， 并且 表面經(jīng)過(guò)滲碳淬火處理，硬度為 HRC58～ 62，滲碳層深度 ～ 。 固定零件的設(shè)計(jì) 模具固定零件有固定板、上下模板、墊板、模柄、螺釘和銷(xiāo)釘?shù)?。然而有好多的固定零件已?jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這里只對(duì)該復(fù)合模具設(shè)計(jì)的一些固定零件進(jìn)行說(shuō)明。 （ 1） 凸模固 定板 凸凹模具固定板主要用于小型凸模、凹模等工作零件的固定。 所設(shè)計(jì)的 凸模固定板的外形與凹模輪廓尺寸基本上是一致的，厚度 一般 ?。?～ ） H凹 [3]，此模具中凸模固定板取 20mm,且材料為 45 號(hào)鋼。 （ 2） 墊板 為了避免 過(guò)大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑，影響模具正常工作 ，所以沖壓模具中一般都會(huì)墊板，它的主要作用就是是承受凸模壓力或凹模壓力 [3]。墊板厚度一般取 3～ 10mm，在此模具中墊板的厚度選取為 6mm，材料選取為 45 號(hào)鋼。 （ 3） 上下模座的設(shè)計(jì) 此 落料沖孔模座選用后側(cè)導(dǎo)柱模座。根據(jù)落料凹模的基本尺寸選定個(gè)上模座的基本尺寸為 315 200 50mm，下模座的基本尺寸為 315 200 65mm，上面所提的導(dǎo)柱導(dǎo)套的選取就是根據(jù)上下模座的基本尺寸選取的。 （ 4） 模柄 根據(jù)壓力機(jī)以及模具結(jié)構(gòu)選用 的模柄 是凸緣模柄 。 其中，為了是零件能順利頂出，在此模具中設(shè)置了打桿，所以選用的模柄是 B 型，且其基本尺寸為 32? 79。 固定 方式仍然采用螺釘固定 ， 當(dāng)然它 可以按模具標(biāo)準(zhǔn)選用。 模具閉合高度的確定 模具在最后工作位置時(shí)，上下模 板之間的距離 稱(chēng)為模具的閉合高度 [2]， 因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)， 為使模具正常工作，模具閉合高度必須與壓力機(jī)閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 壓力機(jī)最大和最小高度之間，一般可按如下關(guān)系確定，即 (Hmax － 5)? H閉 ? (Hmin +10) （ 37） 根據(jù)模具圖上各零件外形尺寸的確定，可以 得出此模具閉模高度為 248mm。 因?yàn)閙axH =270mm, minH =215mm,所以 maxH － 5=265mm≥ 248mm≥ minH +10=225mm。故此模具閉合高度 符合要求。 落料沖孔模具總圖 該模具主要由彈性卸料裝置、落料凹模、沖孔凸模、凸凹模、墊板、固定板、剛性卸料裝置以及螺釘?shù)冉M成。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 。 圖 落料沖孔 二維 模具 結(jié)構(gòu)總圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 落料沖孔三維模具結(jié)構(gòu)總圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 4 首次彎曲成形模具設(shè)計(jì) 此工序采用簡(jiǎn)單模結(jié)構(gòu)，采用簡(jiǎn)單模有利于降低沖裁力和提高模具壽命，同時(shí)模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作也比較方便。 彎曲件工藝計(jì)算 彎曲力計(jì)算和設(shè)備選擇 擬定板料彎曲加工工藝和選擇 沖壓 設(shè)備的重要依據(jù)之一 是彎曲力的大小 ，所以 在設(shè)計(jì)彎曲模具時(shí) 必須 先 進(jìn)行 彎曲力的 計(jì)算 [3]。 都知道 板料 與其他的材料相似，在 彎曲時(shí)，開(kāi)始是彈性彎曲，其后是變形區(qū)內(nèi)外層纖維首先進(jìn)入塑性狀態(tài)， 然后 逐漸向板的中心擴(kuò)展進(jìn)行自由彎曲。 （ 1） 自由彎曲力的計(jì)算 通過(guò)分析看出，自由彎曲力數(shù)值 和許多因素有關(guān)，但主要 與毛坯尺寸、板料機(jī)械性能、凹模支點(diǎn)間距 因素有關(guān)，除此之外還和 彎曲形式與模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。此模具對(duì)零件進(jìn)行的是彎曲角度為 90176。的 U 形彎曲。所以該零件的最大自由彎曲力按下面的公式計(jì)算： =bbtF rt ???自 () 式中 F自 — 最大自由彎曲力， F????自 為 N； b? — 材料抗拉強(qiáng)度， ? ?b? 為 MPa ； k — 安全系數(shù)，一般取 k =； b — 彎曲件寬度， ??b 為 mm。 將彎曲件寬度 b =148mm， r=1mm， b? = 350MPa， 代入公式得到該零件的最大自由彎曲力 F自 =23569(N） （ 2） 矯正彎曲力計(jì)算 板料經(jīng) 過(guò) 自由彎曲階段后， 板料 與凸、凹模表面全面接觸，隨著凸模 的下行 ，彎曲力 越來(lái)越大，從而產(chǎn)生校正彎曲力，對(duì)板料彎曲進(jìn)行校正 有助于 減少回跳， 從而 提高彎曲質(zhì)量。矯正彎曲力可按下式近似計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 =A p?校F （ ） 式中 校F — 校正彎曲力， ????校F 為 N； A — 彎曲件校正部分的投影面積， ??A 為 2mm ； p — 單位校正力，查表 [15]得 p =40MPa。 將彎曲件校正部分的投影面積 A=13423+1305+10430=6852( 2mm )， P=40MPa,代入上式可以得出 校F =274080（ N） 。 ① 頂件力和壓料力 對(duì)于設(shè)有頂件裝置和壓料裝置的彎曲模具，其頂件力和彎曲力可以近似取自由彎曲力的 30％～ 80％ [4]。 所以 ， ? ?F = ~ F壓 自 （ ） 若取系數(shù)為 ，則 F壓 =（ N） （ 3） 選擇 壓力 設(shè)備 通過(guò)分析 彎曲工藝可知， 板料 彎曲時(shí) ， 校正彎曲力與自由彎曲力、壓料力不是同時(shí)發(fā)生的，且校正力比自由彎曲力和壓料力大的多 。而對(duì)于有彈性頂件裝置的模具來(lái)說(shuō)，應(yīng)該按照下式來(lái) 選擇沖壓設(shè)備 。 ? ?? ?F 1 .1~1 .2 +FF?壓 頂自 （ ） 所以所選壓力機(jī)的壓力只要大于或等于 就可以，但從實(shí)際考慮選擇 壓力機(jī)時(shí)應(yīng)大于或等于 ? ?~ F總 ， 故此 模具中 選擇 的壓力機(jī)為 JC2310，其主要參數(shù)為： 公稱(chēng)壓力： 100KN 滑塊行程： 45mm 最大閉合高度： 180mm 閉合高度調(diào)節(jié)量： 35mm 工作臺(tái)尺寸： 240mm370mm 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 模柄孔尺寸： Ф30X55 最小彎曲半徑的確定 彎曲半徑較小時(shí)，在彎曲變形區(qū)內(nèi)，板料的厚度有變薄現(xiàn)象，如果彎曲半徑太小，板料的外表面將超過(guò)材料的最大許可變形程度從而發(fā)生裂紋。因此，為了防止外層纖維 拉 裂和保證彎曲質(zhì) 量，相對(duì)彎曲半徑 rt 應(yīng)有一定的限制 [4]。所以，彎曲半徑應(yīng)盡可能的大些，根據(jù)零件材料查表可以知道最小相對(duì)彎曲半徑為 ，根據(jù)已知條件 t=1mm，所以該零件的最小彎曲半徑為 。 彎曲回彈的計(jì)算 彎曲與任何一種塑性變形一樣，在外力作用下毛坯產(chǎn)生的變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當(dāng)卸載以后，總變形中的彈性變形 有 部位恢復(fù)， 從而 引起工件 的 回彈。自由彎曲的回彈的計(jì)算通常用于 rt ﹥ 10 的情況下，而在小半徑 rt ＜ 5 自由彎曲時(shí)，由于變形程度大，回彈后僅彎曲中心角發(fā)生了變化，而彎曲圓角半徑的變化是很小的， 所以可 不予考慮 [4]。對(duì)于 U形件的彎曲，回彈角還與凸模和凹模的間隙成正比，回彈