【文章內(nèi)容簡介】 36mm，查表得C=30沿送料方向的凹模型孔壁間最大距離為：b＝328+2＝垂直送料方向的凹模型孔壁間最大距離為：＝80+2+62＝確定凹模有效面積，從型孔邊界畫一矩形lb初定為凹模有效面積74mm。凹模有效面積矩形的對稱中心應(yīng)與壓力中心重合，以便使模柄的中心線通過壓力中心。但壓力中心對于矩形的寬度并不處于對稱位置，長度也不處于對稱位置，因此應(yīng)將矩形的長度增大為，使壓力中心對于處于對稱位置，即以壓力中心到矩形左邊的距離為實(shí)際凹模有效面積矩形長度的一半。則修正后的凹模有效面積矩形的長度與寬度b分別為：L ＝ b ＝（）2＝： 凹模有效面積（3）計(jì)算凹模外形尺寸從凹模有效面積矩形b向四周擴(kuò)大一個(gè)允許的凹模壁厚C值，即30mm，即為凹模外形尺寸LB的尺寸。則：凹模長度L： L＝+230＝ 凹模寬度B： B＝+230＝經(jīng)綜合考慮，選取與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸，將上述尺寸圓整為：16016018mm，采用整體式的凹模結(jié)構(gòu)。 凸模（1） 凸模的設(shè)計(jì)原則為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都須滿足如下三個(gè)原則：① 精確定位 凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)造成啃模。② 防止拔出 回程時(shí)，卸料力對凸模產(chǎn)生拉深作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出。③ 防止轉(zhuǎn)動(dòng)（2） 凸模的結(jié)構(gòu)形式經(jīng)綜合考慮，落料凸模的刃口部分為非圓形斷面，為了便于凸模和固定扳的加工，可設(shè)計(jì)成直通式形狀結(jié)構(gòu)，其工作部分和固定部分的形狀做成一樣，這類凸模采用磨削，線切割的方式加工，凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸，卸料裝置和安裝固定要求確定。， 沖孔落料凸模沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn)A型的圓凸模。 圓形沖孔凸模(3) 固定方式凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既要保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸模在更換或修理時(shí)拆裝方便。落料凸模采用直通式凸模。其工作部分要進(jìn)行淬火，其長度為25mm，另一端要要處于軟態(tài)，便于與固定板進(jìn)行鉚接，為了鉚接其總長要增加1mm，其配合為過渡配合，間隙為H7/m6。其結(jié)構(gòu)形式如圖所示：對于沖孔凸模，將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工成型的長圓形，通過固定板固定。其配合間隙為H7/m6。凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常時(shí)凸模壓入固定板內(nèi)。（4）受力校合凸模端面尺寸較小時(shí)，必須進(jìn)行承壓能力和抗縱向彎曲能力兩方面的校驗(yàn)。此設(shè)計(jì)中圓形沖孔凸模斷面面積最小，故只對其進(jìn)行校核。 承壓能力校驗(yàn)： （）對圓形凸模，代入上式可得 （）式中 P──沖裁力，N； F──凸模最小斷面面積，mm； d──凸模直徑，mm； t──毛料厚度，mm； ──毛料的抗剪強(qiáng)度，MPa； ──凸模材料的許用壓應(yīng)力，MPa。其中＝20，查《沖壓模具與制造》P103表99，知MPa，取1000MPa，τ＝706Mpa，則： 　　 　　　　　　　 （）所以 成立，即該沖孔凸模承壓能力足夠。 定位形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則 （1）定位支承點(diǎn)和支承面，定位至少有三個(gè)支承點(diǎn)（通常采用支承面）、兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)（有時(shí)可采用導(dǎo)向面）及一個(gè)定程點(diǎn)（有時(shí)可采用定程面），定位的支承點(diǎn)及導(dǎo)向點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的距離，以保證坯料及條料的定位精度和穩(wěn)定。 （2）定位的方向與位置選擇，定位的方向與位置應(yīng)使操作方便，送料方向從右至左或從前至后較為合適，前者導(dǎo)向點(diǎn)最好設(shè)計(jì)在后側(cè)，后者導(dǎo)向點(diǎn)設(shè)計(jì)在左側(cè)較為合適。在校平及整形時(shí)，最好先采用以外形初定位，再以導(dǎo)正銷定位的方法。（3）處理好粗定位與精定位的關(guān)系，多工位級進(jìn)模等在多工序聯(lián)合沖壓時(shí)，往往設(shè)有初始定位（粗定位）和最終定位（精定位）所構(gòu)成的復(fù)合型定位機(jī)構(gòu)，上、下工序的定位形式應(yīng)力求一致，粗定位要服從精定位，以防止相互矛盾。（4）非對稱外形的制件定位，其定位方向應(yīng)固定，以免沖反而影響制件的質(zhì)量。（5）多工序沖壓各工序沖壓基準(zhǔn)，沖壓件的全部工序應(yīng)保證定位基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，否則容易增大定位誤差。多道工序分別沖壓時(shí)，上下工序的定位形式應(yīng)力求一致。（6） 應(yīng)保證定位的可靠和沖壓的安全，定位機(jī)構(gòu)必須遠(yuǎn)離產(chǎn)生細(xì)小廢料或切屑的地方，否則這些廢料和切屑的混入，常會(huì)影響定位工作和定位尺寸精度。同時(shí)還要注意定位機(jī)構(gòu)不應(yīng)被廢料堵塞或卡住，以保證沖壓的安全和可靠性。 定位零件機(jī)構(gòu)與應(yīng)用條料靠著導(dǎo)料板一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn)，以免送偏。此級進(jìn)模中，從左向右送料，與條料相靠的導(dǎo)料板裝在左側(cè)。材料比較薄，右側(cè)裝有承料板有利于條料平穩(wěn)進(jìn)入，提高沖裁質(zhì)量。同時(shí)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（）。查表選導(dǎo)料板的高度H＝4mm。模具導(dǎo)料板之間的距離按下式 A＝B+b （）式中 B──條料公稱寬度 mm； b──條料與導(dǎo)料板間的間隙 mm；A＝B+b＝+＝ 導(dǎo)料板（3）側(cè)刃定距側(cè)刃定距是在條料的一側(cè)或兩側(cè)沖切定距槽，定距槽的距離等于步距的長度。其定距精度比擋料銷定距高。在多工位連續(xù)模中常采用側(cè)刃定距定位。側(cè)刃定距既適合于手工送料，也適合于自動(dòng)或半自動(dòng)送料?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用側(cè)刃定距。，且精度要求不高，所以選用IA型省料。側(cè)刃的寬度為6mm,為了保證料尾的充分利用，兩個(gè)側(cè)刃采用兩側(cè)對稱布置，同時(shí)提高零件外形尺寸的精度。 結(jié)構(gòu)件與安裝 凸模固定板用凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷釘孔的設(shè)置。由于工件形狀不規(guī)則，固定板的外形與凹模輪廓尺寸基本上是一致的，型孔的位置應(yīng)當(dāng)與凹模的型孔位置協(xié)調(diào)一致。一般取其厚度等于凹模厚度的60%～80%，此處取20mm。其外形尺寸為160mm160mm20mm。固定板內(nèi)形尺寸則根據(jù)凸模形狀確定。凸模固定板孔與凸模采用過渡配合（H7/m6），壓裝后端面要磨平，以保證沖模的垂直度。 模柄模柄是連接上模與壓力機(jī)的零件。此處選用壓入式模柄，它與上模座孔采用H7/m6過渡配合，壓裝后端面要磨平，以保證沖模的垂直度。并加銷釘防止轉(zhuǎn)動(dòng)。銷釘直徑為φ6，模柄直徑d值按壓力機(jī)模座孔為φ50。模柄為直徑d＝50mm，高度L＝105mm的A型壓入式模柄。 模柄A50105 墊板墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座以免被凸模端面壓陷而影響模具的正常工作。墊板的外形尺寸與凹模大致相同，墊板的厚度由經(jīng)驗(yàn)可選為6～10mm。在此確定墊板的外形尺寸為160mm160mm8mm。墊板的材料一般可選45鋼，熱處理硬度取43～48HRC。 模架模架是由上下模座、模柄及導(dǎo)向裝置 (最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套) 組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過程中間隙均勻。一般模架均已列入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)加以正確選用。 對模架的基本要求(1) 要有足夠的強(qiáng)度與剛度；(2) 要有足夠的精度 (如上下模座要平行，導(dǎo)柱導(dǎo)套中心要與上下模座垂直，模柄要與上模座垂直等) ；(3) 上下模之間的導(dǎo)向要精確 (導(dǎo)向件之間的間隙要很小，上下模之間的移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象)。 模架形式標(biāo)準(zhǔn)模架中，應(yīng)用最廣的是用導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架。根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套配置的不同有四種基本型式：后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、對角導(dǎo)柱模架、四導(dǎo)柱模架。，選用H6/h5配合的Ⅰ級精度模架。~，選用H7/h6配合的Ⅱ級精度模架。在這里選用H6/h5配合的Ⅰ級精度的對角導(dǎo)柱模架，L為160mm，B為160mm，H最大為200mm最小為160mm，下模座為160mm160mm45mm，上模座為160 mm160mm40mm。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取。在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm，~1mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁間隙大小選用。導(dǎo)柱1 32mm160mm（）導(dǎo)套1 32mm80mm （）導(dǎo)柱2 28mm160mm（）導(dǎo)套2 28mm80mm （） 模具閉合高度校核模具的閉合高度H模具是指模具在最低工作位置時(shí)上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度。模具的閉合高度必需與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，滑塊底平面與壓力機(jī)工作臺(tái)上的墊板上平面之間的高度。由于壓力機(jī)的連桿長度可以調(diào)節(jié)，所以壓力機(jī)的裝模高度是可以調(diào)節(jié)的。當(dāng)連桿調(diào)節(jié)至最短時(shí)為壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax；當(dāng)連桿調(diào)至最長時(shí)為壓力機(jī)的最小裝模高度Hmin。模具的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax與最小裝模高度Hmin之間，否則就不能保證正常的安裝與工作。最小裝模高度Hmin為215mm。.其關(guān)系為：Hmin+10mm≤H≤Hmax－5mm。 ()則代入數(shù)據(jù)得：Hmin+10mm＝170mm≤H≤Hmax－5mm＝195mm，加墊塊滿足要求。模具的其他外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須與壓力機(jī)相適應(yīng)。如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)的滑塊底面尺寸與工作臺(tái)面尺寸，模具的模柄與滑塊的模柄孔尺寸，模具下模座下彈頂裝置的平面尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)面孔的尺寸等都必須相適應(yīng)，才能使模具正確的安裝和正常使用。 模具緊固件的規(guī)格型號按確定的沖模形式及計(jì)算出的參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中查出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件。具體如下:銷釘: 2—Ф850 GB119—862—Ф855 GB119—862—Ф612 GB/T —20004—Ф415 GB119—86螺釘: 8—M1245 GB70—854—M48 GB70—854—M615 GB70—85 模具自制零件的材料及熱處理要求上、下模座：HT200模 柄：45鋼、 43～48HRC墊 板：45鋼、 43～48HRC凸模固定板：45鋼、 43～48HRC導(dǎo) 料 板：45鋼、 調(diào)質(zhì)28～32HRC卸 料 板：45鋼、 43～48HRC凹 模：T10A、 60～64HRC凸 模：T10A、 58～62HRC 壓力機(jī)的選用與校核所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出來的總沖壓力250kN；壓力機(jī)的最大裝模高度應(yīng)大于或等于170mm(沖模閉合高度+5mm)；工作臺(tái)板尺寸應(yīng)能滿足沖模的正確安裝。按上述要求可選用J23—25開式雙柱可傾壓力機(jī)。但需要在工作臺(tái)面上加設(shè)墊板。其主要技術(shù)參數(shù)為：選擇壓力機(jī)的型號為開式雙柱可傾式壓力機(jī)：J23－：公稱壓力 250KN滑塊行程 65mm滑塊行程次數(shù) 55/105次/min最大裝模高度 270mm連桿調(diào)節(jié)長度 55mm模柄孔尺寸（直徑深度/ mm） 5070mm工作臺(tái)尺寸(前后左右) 370560mm 電動(dòng)機(jī)功率/KW 沖壓力和做功的校核公稱壓力250kN對J23—25壓力機(jī)來說=9且 ＝ （）根據(jù)材料成型設(shè)備式（218）壓力機(jī)的做功能力有： ：＝250kN= （）而此時(shí)工件的變形功為： ＝＝ （）因?yàn)椋蔬x擇J2325壓力機(jī)，做功足夠。6 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算 彎曲力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 彎曲力的計(jì)算（1）彎曲過程有兩步，第一步是凸模向下運(yùn)動(dòng)的彎曲，彎曲按照自由彎曲計(jì)算，U形件彎曲使用帶反頂板的U型彎曲模具，但不進(jìn)行校型彎曲時(shí)，反頂壓力的彎曲力按式計(jì)算： （）式中 B──彎曲線長度（mm）； t──板料厚度（mm）； ──材料抗拉強(qiáng)度（MPa）； ──彎曲凸模圓角半徑（mm）。第二步是通過滑塊向左壓圓弧的彎曲，并施加校正力。由于采用側(cè)壓滑塊的結(jié)構(gòu)，側(cè)壓力是通過斜楔行塊傳遞給滑塊的，取斜楔的角度為60，故總彎曲力為：＝11886＝5943N（2）頂件力或壓料力對于設(shè)有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，其頂件力可近似取自由彎曲力的30％～80％，即：＝K （）式中 ──自由彎