【文章內(nèi)容簡介】 =44 mm； A2=12 mm； A3= mm。查表得P=30～40（Mpa），不妨取中間值P=35 Mpa，代入公式（11）：F=pA=p（A1+ A2+ A3）=35（44+12+）=9366（N）此校正彎曲力即為彎曲該工件所需的最小彎曲力，即F= F 總的工藝力將計算所得到的總沖裁力F和彎曲力F相加，得到總的工藝力F，即：F= F+ F=+9366=（N） 沖壓設(shè)備的選擇壓力機的選擇有以下原則[1518]：①壓力機的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力。F≥F （12）式中 F——所選壓力機的噸位；F——總的工藝力②根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機類型和行程(沖程)次數(shù)，如復(fù)合模工件需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機。③根據(jù)模具尺寸大小、安裝和進出料等情況選擇壓力機臺面尺寸，如有推件時應(yīng)考慮臺面孔的大小，使沖后有關(guān)零件能自由通過。④選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配。⑤模柄直徑、長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)。⑥壓力機滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2—2．5倍。⑦壓力機的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。⑧壓力機應(yīng)該使用方便和安全。根據(jù)這些原則，初步選定壓力機。由于采用了一般沖壓，故選可傾式壓力礬。由前計算的沖壓力要求．初選J23—16型壓力機，規(guī)格如表25：表25 選定的壓力機參數(shù)壓力機類型開式雙柱可傾壓力機工作臺尺寸/mm前后300型號J2316左右450公稱壓力/KN160工 作 臺孔寸/mm： 前后160滑塊行程/mm55左右240滑塊行程次數(shù)/（次/min）120直徑210最大封閉高度/mm220墊板厚度尺寸/mm40封閉高度調(diào)節(jié)量/mm45模柄孔尺寸/mm深度40滑塊中心線至床身距離/mm160直徑60立柱距離/mm220床身最大可傾角 35176。 模具壓力中心的確定沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向件的磨損，提高模具及壓力機壽命。沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力作用點的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力作用點可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的重心。具體方法如下[5,15]： 1)按比例畫出沖裁輪廓線．選定直角坐標x—y；2)把圖形的輪廓線分成幾部分，計算各部分長度LL…、Ln，并求出各部分中心位置的坐標值(x1，y1)、(x2，y2)、…、(xn，yn)；3)按下列公式求沖摸壓力中心的坐標值(x0，y0)(參看圖212)x0= （13）y0= （14）圖212 沖模壓力中心沖裁件輪廓大多是由線段和圓弧構(gòu)成，線段的重心就是線段的中心。圓弧的重心可按下式求出：yr=R （15）式中 R——圓弧半徑（mm）； α——圓弧中心角(176。)； yr——圓弧重心與圓心的距離(mm)。對于多凸模的模具，可以先確定凸模的壓力中心，然后按上述原理求出模具的壓力中心。下面開始確定鉸鏈墊片多工位級進模的壓力中心。畫出各沖裁輪廓線，并標出各部分長度以及各部分中心位置的坐標，如圖21圖214：圖213 凹模各沖裁輪廓線長度圖214 凹模各沖裁輪廓中心位置的坐標將圖中的數(shù)值代入公式中進行計算，最后計算得到壓力中心的坐標值約為：（0，）。由于點（0，）非常靠近取排樣圖上的一個特殊點（0，30），考慮到計算過程中可能存在的誤差，不妨取排樣圖上點（0，30）作為壓力中心，即為排樣圖上第五工位最上面那個小圓圈的圓心點，如圖215：圖215 壓力中心點 沖模的閉合高度沖模的閉合高度是指滑塊在下死點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應(yīng)。壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時為壓力機的最大裝模高度Hmax：；連桿調(diào)至最長時為最小裝模高度Hmin。圖216 閉合高度 M——連桿調(diào)節(jié)量沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，其關(guān)系為Hmax5mm≥H≥Hmin+10mm （16）如果沖模的閉合高度大于壓力機最大裝模高度時，沖模不能在該壓力機上使用。反之，小于壓力機最小裝模高度時，可加經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。對于我所選擇的壓力機，根據(jù)上面提供的參數(shù)，可以算出其閉合高度范圍為：185m≤H≤215mm第三章 模具設(shè)計第三章 模具設(shè)計第一節(jié) 鉸鏈墊片級進?？傮w結(jié)構(gòu)的草圖設(shè)計對于該鉸鏈墊片，采用多工位級進模進行生產(chǎn)。結(jié)合前面確定的工藝方案：沖導(dǎo)正銷孔、側(cè)刃孔——沖裁——沖裁——沖裁——沖裁——彎曲——彎曲——切斷，可以初步設(shè)計模具工作過程:采用單側(cè)刃粗定距,當(dāng)沖床滑塊下行帶動上模座使模具閉合時,第1工位,條料被側(cè)刃凸模和沖孔凸模沖出導(dǎo)正銷孔、零件外形孔,導(dǎo)正銷起精定距作用。第5工位,沖裁凸模進入凹模依次沖出內(nèi)、外形孔。第第7工位,彎曲凸模進入彎曲凹模依次彎曲零件側(cè)壁。最后一工位,由切斷凸模最終分割出成品零件。級進模采用彈性卸料板保證每工位卸料及細長凸模的保護。根據(jù)以上分析進行模具總體草圖設(shè)計：(1)基本結(jié)構(gòu)形式；1)正裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖制包含沖孔、彎曲等工序。而且已確定為采用級進模沖壓，因此選正裝式結(jié)構(gòu)。2)導(dǎo)向方式：由于本零件的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)，為了確保零件質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用外導(dǎo)向模架。本零件的沖壓精度要求一般，所以僅選外導(dǎo)向。由于已選定采用手工送料，為了提高開敞性，選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。3)卸料方式：本零件沖壓工序中含沖孔，所以，應(yīng)有卸料機構(gòu)。又由于零件沖壓中還有彎曲工序，所以選用彈性卸料板。(2)基本尺寸：1)模板尺寸：由排樣圖，凹模的工作區(qū)尺寸基本在65mm160mm左右?？紤]到其他因素后后，取為125 mm250mm。其它模板的尺寸取為與凹模板平面尺寸一致。2)根據(jù)閉合高度及經(jīng)驗，確定各模板厚度[2026]： 凹模模板厚度：25mm； 卸料板厚度：25mm； 凸模固定板厚度：25mm； 墊扳厚度：10mm。設(shè)計草圖結(jié)構(gòu)如圖31：圖31 鉸鏈墊片多工位級進模第二節(jié) 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模和凹模直接擔(dān)負著沖壓工作。由于加工性質(zhì)的不同，凸模與凹模的形狀、結(jié)構(gòu)也不同。多工位級進模—般都含有兩種或兩種以上的沖壓工藝，凸模和凹模數(shù)量之多是可想而知的。要使之能夠適應(yīng)高速連續(xù)沖壓，必須滿足各種特定的技術(shù)條件，而決不能用設(shè)計一般凸模、凹模的方法進行設(shè)計。 凸模和凹模的設(shè)計原則對凸模和凹模進行設(shè)計是應(yīng)該遵循以下設(shè)計原則[8,15,24,25,26] ：1．凸模和凹模要有足夠的剛性與強度由于在高速連續(xù)作業(yè)的條件下，振動極大，就是在普通沖床上沖制，由于連續(xù)作業(yè)，凸模、凹模的磨損也比一般模具大得多；在多工位級進模中的許多凸模、凹模的受力狀態(tài)是不均勻、不對稱、不垂直的，模具的損壞可能性也較大。所以在允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加其強度。在多工位級進模設(shè)計中，一般采用強度較好的合金工具鋼制造，并要選擇合適的硬度，合理地安排熱處理(如局部淬火)。在條件允許的情況下，適當(dāng)?shù)亟档屯鼓８叨?，增加凹模厚度。另外，凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性對于增加模具的剛性和強度也是十分重要的途徑。2．凸模和凹模必須便于穩(wěn)定安裝和更換多工位級進模的凸模、凹模必須要求安裝后具有穩(wěn)定性，這不僅能保證沖制精度，還可以提高沖壓次數(shù)從而擴大了經(jīng)濟效果。對于各種不同沖壓工序的凸模、凹模之間都要保持穩(wěn)定的間隙，而且間隙應(yīng)當(dāng)均勻一致。3．多工位級進模的凸模、凹模要有統(tǒng)一的基準，各種不同沖壓性質(zhì)的凸模、凹模必須諧調(diào)一致。一般在設(shè)計多工位級進模時，將這種關(guān)系以凹模各形孔間的坐標位置為基準，以第①工位定出坐標原點，以此至各個工位形孔定出坐標關(guān)系。而凸模的安裝位置、卸料板各形孔的位置均要與凹模一致，不得混亂。凸模的工作形狀與對應(yīng)凹模形孔形狀(包括卸料扳的形孔形狀)也應(yīng)當(dāng)對應(yīng)一致。這樣既便于加工，又不容易出現(xiàn)差錯。4．余料排除方便及時多工位級進模的連續(xù)沖制過程中，絕不允許把余料帶在凸模上，或留在凹模工作面上，以免損壞模具。因此要在凸模上設(shè)置余料頂針，高壓氣孔，便于及時清除余科。5．便于制造、測量和組裝 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．細小圓凸模一般的粗短凸模可以按標準選用或按常規(guī)設(shè)計。而在多工位級進模中有許多沖小孔凸模，沖窄長槽凸模，分解沖裁凸模等。這些凸模在高速連續(xù)作業(yè)時，損壞是常有的情況，所以除了便于更換外，還應(yīng)根據(jù)具體的沖裁要求，被沖裁材料的厚度，沖壓的速度，沖裁間隙和凸模的加工方法等因素來考慮凸模的結(jié)構(gòu)及其凸模的固定方法、保護措施等，力求做到不損壞或少損壞[1519]。對于沖小孔凸模，通常采用加大固定部分直徑，縮小刃口部分長度的措施來保證小凸模的強度和剛度。當(dāng)工作部分和固定部分的直徑差太大時，可設(shè)計多臺階結(jié)構(gòu)。各臺階過渡部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕。特別小的凸模可以采用保護套結(jié)構(gòu)。卸料板還應(yīng)考慮能起到對凸模的導(dǎo)向保護作用，以消除側(cè)壓力對凸模的作用而影響其強度。設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖32：2．異形凸模在多工位級進模中，除了有許多沖小孔凸模外，還會有很多形狀不規(guī)則的凸模，這些凸模叫做異形凸模。異形凸模的設(shè)計比較靈活，可以根據(jù)需要，設(shè)計成異形壓入式凸模、異形帶凸緣式凸模、異形直通式凸模等[1519]。設(shè)計結(jié)果如圖33： 圖32 細小圓凸模 圖33 異形凸模凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定。應(yīng)留有修磨余量，并且模具在閉合狀態(tài)下，卸料板至凸模固定板間應(yīng)留有避免壓手的安全距離。凸模一般不必進行強度校驗，但對于特別細長的凸模或凸模斷面尺寸小而板料厚度大時，則應(yīng)進行強度校驗[15,18]。由于本模具采用彈性卸料方式，卸料板對凸模有導(dǎo)向作用，再加上材料比較薄，因此，不需對凸模進行強度校核。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計多工位級進橫的凹模設(shè)計是比較復(fù)雜的。要考慮各工位工作形孔的形狀、精度，又要考慮各形孔的相對位置，確定各形孔的基準和相互間的坐標關(guān)系；又要考慮加工方便和使用壽命等因素，所以多工位級進模凹模結(jié)構(gòu)的種類較多，典型的有：整體凹模，鑲套式凹模，拼合形孔凹模，分段拼合凹模，綜合拼合凹模等[1525]。各類凹模在各工位工作形孔的形狀、精度，各形孔的相對位置，各形孔的基準和相互間的坐標關(guān)系等反方面各有自己的優(yōu)缺點?？紤]到該鉸鏈墊片多工位級進模的工位數(shù)不多，設(shè)計制造比較簡單，且沖裁工位較多，因此采用整體凹模的形式。凹模形式確定好后，開始對凹模刃口孔型進行設(shè)計?？紤]到凹模加工方便、使用壽命以及刃口強度和刃口尺寸隨修磨刃口的變化，選用如圖34所示的刃口孔型：圖34 刃口孔型根據(jù)孔型以及結(jié)合零件排樣圖對凹模進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計結(jié)果如圖35：圖35 凹模 導(dǎo)料系統(tǒng)的設(shè)計由于多工位級進模除純沖裁件沖壓屬于平面加工以外，對于帶有彎曲、成型、拉深的沖制件均屬于立體加工。因此對條料在分段切除余斜加工過程中，條料不能受到任何障礙。條料的送邁進，必須浮離下模平面，并給予嚴格控制，導(dǎo)科系統(tǒng)決不能影響側(cè)沖與倒沖機構(gòu)的工作[1419]。多工位級進模的倒料系統(tǒng)一般包括：左右導(dǎo)抖板；承料板；料條側(cè)壓機構(gòu)；料條浮頂機構(gòu)；除塵裝置和障礙檢出機構(gòu)等。多工位級進模的導(dǎo)料系統(tǒng)直接影響模具沖制的效率和精度。因此，設(shè)計多工位級進模的導(dǎo)科系統(tǒng)時必須根據(jù)以下因素來考慮各項機構(gòu)的選用[68]：1．根據(jù)沖件的特點、排樣圖上各工位的安排來決定導(dǎo)料板式樣、長短、高矮，決定浮頂器式樣、種類及浮頂高度等。2．根據(jù)沖床速度，選擇合適的導(dǎo)料系統(tǒng)。3．根據(jù)送料方式不向、對導(dǎo)料系統(tǒng)的要求也不。手工送料對導(dǎo)料系統(tǒng)要比較簡單，障礙檢出機構(gòu)就不必要了。自動送料時，障礙檢出機構(gòu)和除塵裝置是必不可少的。4．結(jié)合已確定的模具結(jié)構(gòu)考慮導(dǎo)料系統(tǒng)的選用。5．卸斜裝置與導(dǎo)料系統(tǒng)必須結(jié)合起來考慮。 導(dǎo)料板導(dǎo)料板是對條料進行導(dǎo)向的裝置之一，沿條料送進方向，安裝在凹模形孔的兩側(cè)，并與模具中心線平行。導(dǎo)料板的作用是導(dǎo)正材料的送進方向。導(dǎo)料板有時還靠其一側(cè)定位，將條料送進。導(dǎo)料板有與卸料板分離和聯(lián)成整體的兩種結(jié)構(gòu)。為使條料順利通過．導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一間隙值()。導(dǎo)料板的高度H視料厚t與擋料銷的高度h而定，參見表31。使用固定擋料銷時，導(dǎo)料板高度較大，擋料銷之上要有適當(dāng)?shù)目臻g，便條料易于通過。送料不受阻礙時，導(dǎo)料板高度可小些。表31 導(dǎo)料板的高度（mm）材料厚度t/mm擋料銷高度h/mm擋料板高度H/mm固定擋料銷自動擋料銷或側(cè)刃～～～～～344586～88～1010～1212～1515～254～86～86～108～1010～15結(jié)合凹模以及側(cè)刃的形狀、尺寸，對導(dǎo)料板進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計結(jié)果如圖3圖37：圖36 導(dǎo)料板I圖37 導(dǎo)料板II導(dǎo)料板需淬火處理。沒有淬火的導(dǎo)料板采用側(cè)刃定距對條科進行定位，可在導(dǎo)料板擋料定距部位上單獨鑲?cè)雮?cè)刃定距檔塊或