【文章內(nèi)容簡介】 ，我們可以得到條料的寬度和送進(jìn)步距如下：條料寬度：b =502＋67＋2＋ (mm) = (mm) ；送進(jìn)步距：h=60＋25 (mm) =70 (mm)。 復(fù)合模凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模1）凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法 由于沖件的形狀和尺寸不同，所以凸模按結(jié)構(gòu)分有：整體式、護(hù)套式和鑲拼式；按截面形狀分有：圓形凸模結(jié)構(gòu)和非圓形結(jié)構(gòu)凸模。不管凸模的結(jié)構(gòu)形狀如何，其基本結(jié)構(gòu)均由兩部分組成：一是工作部分，用以成形沖件；二是安裝部分，用來使凸模正確地固定在模座上。 凸模的固定方法有臺肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定等。本次設(shè)計選用的凸模結(jié)構(gòu)是整體式圓形凸模。為保證強度、剛度及便于加工與裝備，凸模結(jié)構(gòu)常做成圓滑過渡的階梯形，前段直徑為d的部分是具有鋒利刃口的工作部分，中間直徑為D的部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6或H7/n6配合。 圓形凸模已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其固定方式見圖2－6。此次設(shè)計采用的是圓形凸模B型，其其結(jié)構(gòu)形式見凸模零件圖FH－01－01和圖FH－01－02。圖2－6　　凸模固定形式2）凸模的長度 對采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模的長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定。采用固定卸料板的沖裁模，基本結(jié)構(gòu)如圖所示。凸模的長度按下示計算。 L＝t1＋t2＋t3＋l　　　　　　　　　　　　(2－12)式中，t1——凸模固定板的厚度（mm）； t2——卸料板的厚度（mm）； t3——導(dǎo)尺厚度； l——附加厚度，包括：凸模進(jìn)入凹模的深度：總修磨量6～12mm；凸模固定板與卸料板之間的安全距離L1=15～20mm。此次設(shè)計采用的是彈性卸料裝置，故其凸模長度根據(jù)凹模厚度、凸模固定板厚度和模具的總體設(shè)計要求確定，尺寸見零件圖。3）凸模強度的校核在一般情況下，凸模的強度是足夠的，所以不用進(jìn)行強度校核。但是對于對于特別細(xì)長的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。此次設(shè)計時采用的是圓形凸模B型，其強度不需要進(jìn)行校核。 凹模1）凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法　　凹模的結(jié)構(gòu)形式也有很多種，按凹模的刃口形式可分為平刃和斜刃；按外行可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模、錐形孔口凹模；按凹模的結(jié)構(gòu)可分為整體式凹模和鑲拼式凹模。此次設(shè)計采用的是整體式凹模，其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖。因為采用的是倒裝結(jié)構(gòu)，故凹模采用六角螺釘和圓柱銷釘固定，其形式見復(fù)合模的裝配圖。2）凹模的刃口形式　?。?）錐形刃口：如圖2－7(Ⅰ)所示。沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當(dāng)t﹤，α＝15′；當(dāng)t＝~6mm時，α＝30′；當(dāng)采用電火花加工凹模時，α＝4~20′。 (Ⅰ) (Ⅱ)本文檔由優(yōu)秀排骨整理，由于百度愛問文庫很難上傳CAD圖紙超大附件，需要的同學(xué)請聯(lián)系：1940527833 圖2－8　　凹模外形尺寸由圖2－8得：凹模厚度的確定式見（2－13）。 　 H=Kb （2－13）凹模壁厚的確定式見（2－14）。c=(～2)H （小型凹模） 　c=(2～3)H　　　 （大型凹模） （2－14）式中：b——凹模孔的最大寬度mm； K——因數(shù)，見表2－9；H——凹模厚度；　　　c——凹模壁厚。表2－9 因數(shù)K的數(shù)值材料厚度t/ mmb/ mm12＞50～100＞100～200按上式計算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強度和剛度，一般可不再進(jìn)行強度校核。根據(jù)經(jīng)驗式可以得知，　　　　　H=Kb＝117 mm＝ mm； 　c== = mm。取整后，取凹模厚度為24 mm，凹模壁厚為35 mm，圖2－7（Ⅱ）中h取h=6mm。則根據(jù)上面得到的凹模厚度跟壁厚，凹模的外形尺寸：長度：L=b+2c=117+235=187mm；由于零件的形狀左右兩邊的尺寸不對等，從節(jié)約材料的角度出發(fā)，故我們在此計算兩個寬度，其計算如下： 寬度：B1=b1ˊ＋2c=30＋70=100 mm； B2=b2ˊ＋2c=60＋70=130 mm。根據(jù)凹模標(biāo)準(zhǔn)，可以選用200160作為凹模的外行尺寸，其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖。 凸凹模外型結(jié)構(gòu) 凸凹模是復(fù)合模中的主要工作零件，工作端的內(nèi)外緣都是刃口，一般內(nèi)緣與凸模刃口的結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凹模刃口形式相同，用凸、凹模刃口形式的計算方法可以得到其外形尺寸。其結(jié)構(gòu)形式見凹模零件圖FH－01－04。由于凸凹模內(nèi)外緣之間的壁厚是由沖件孔邊距決定的，所以當(dāng)沖件孔邊距離較小時，必須考慮凸凹模強度，強度不夠時就不能采用復(fù)合模沖裁。凸凹模的最小壁厚與沖模的結(jié)構(gòu)有關(guān)：正裝式復(fù)合模因凸凹模內(nèi)孔不積存廢料、脹力小，最小壁厚可小些；倒裝式復(fù)合模的凸凹模內(nèi)孔一般積存廢料，脹力大，最小壁厚應(yīng)大些。凸凹模的最小壁厚值目前一般可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，本次設(shè)計采用的是倒裝復(fù)合模，其最小壁厚的選取查表2－10。表2－10 倒裝式復(fù)合模的凸凹模最小壁厚/mm材料厚度最小壁厚a最小直徑D151821 沖壓中心與沖壓力的計算 壓力中心的計算 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點。壓力中心應(yīng)與沖床滑塊中心線重合，以保證沖裁模具的正確、平穩(wěn)的工作，防止滑塊承受偏心載荷，使得模具歪斜，造成凸、凹模之間的間隙不均勻，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常模損，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑塊中心重合。 沖裁件的壓力中心與沖裁件的重心不同，壓力中心是沖裁合力的中心，與沖裁力的大小和作用位置有關(guān)，而重心則取決于工件形狀和質(zhì)量分布，只有當(dāng)工件具有中心對稱形狀時，壓力中心才和中心重合。托板零件是軸對稱零件，所以其重心在對稱中心上，所以得其所示制件展開圖，選定坐標(biāo)系xoy，如圖2－9所示。因沖裁件以X軸對稱，所以Y0 = 0。圖2－9本文檔由優(yōu)秀排骨整理，由于百度愛問文庫很難上傳CAD圖紙超大附件，需要的同學(xué)請聯(lián)系：1940527833 沖壓力的計算在沖裁過程中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱，是沖裁時壓力機應(yīng)具有的最小壓力。沖壓力是選擇壓力機、設(shè)計沖裁模和校核模具強度的重要依據(jù)。由其定義可知，沖壓力的計算包括沖裁力的計算、卸料力的計算、推件力的計算和頂件力的計算。現(xiàn)分別介紹如下：1）沖裁力計算沖裁力是沖裁時凸模沖穿板料所需的壓力。直接影響沖裁力的大小主要因素有抗剪強度、材料厚度和沖裁件輪廓周長。同時，沖裁間隙、刃口鋒利程度、沖裁速度、潤滑情況等都對沖裁力有影響。一般對于普通平刃口的沖裁，其沖裁力F可按下式計算： F1＝Ltτ (2－15)式中 F —— 沖裁力（N）； L —— 沖裁件的沖裁長度（mm）；t —— 板料厚度（mm）； τ—— 材料的抗剪強度（Mpa）?？紤]到凸、凹模刃的磨損，模具間隙的波動，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度等因素，實際所需的沖裁力還需增加30%，故選擇沖床時的沖裁力可用以下公式計算： F＝ F1≈Ltσb (2－16)式中 σb—— 為材料的抗拉強度，Mpa在此次設(shè)計的托板落料沖孔復(fù)合模中，沖裁力包含落料力和沖孔力。下面就落料力和沖孔力兩方面分別進(jìn)行計算：（1）落料力：L =（60＋50＋15＋66＋30＋66＋15＋50）mm=352mm t = mm τ=300MPa則落料力F落＝tτ= (352300)N=206 KN（2）沖孔力：L1＝（2л11+л9）mm= mm t ＝ mm τ＝300 MPa則沖孔力 F沖＝ Ltτ＝（300）N ＝57 KN故托板落料沖孔時所需沖裁力的大小為： F＝F沖＋F落＝（206＋57）KN＝263 KN 2）卸料力、推件力和頂出力當(dāng)沖裁結(jié)束后，由于材料的彈性恢復(fù)及摩擦的存在，從板料上沖裁下的部分回梗塞在凹?？卓趦?nèi)，而沖裁剩下的材料則會緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上和卡在凹模內(nèi)的材料（沖件或廢料）卸下或推出。把從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力，用F卸表示；把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力，用F推表示；把逆著沖裁方向頂出來的力叫頂出力，用F頂表示。 卸料力、推件力和頂出力是從壓力機和模具的卸料、推件和頂件裝置中獲得的，所以選擇壓力機的公稱壓力和設(shè)計沖模以上裝置時，應(yīng)分別予以計算。影響這些力的因素有很多，主要有材料的力學(xué)性能與厚度、沖件形狀與尺寸、沖模間隙與凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)、排樣的搭邊大小及潤滑情況等。在實際計算中，卸料力、推件力和頂出力通常采用經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，見式（2－17）。卸料力：F卸=K卸F落推件力：F推=n K推F沖頂出力：F頂=K頂F落 （2－17）式中：K卸、K推、K頂—— 分別為卸料力、推件力系數(shù),其值見表2－11；n—— 同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)。表2－11 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)沖件材料K卸K推K頂 鋼 料厚/（mm）~~~~~于是，卸料力： F卸=K卸F落=（206）KN=推件力：沖孔凹模刃口直壁高度h=6mm，則 同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)n＝＝＝4F推=nK推F沖=（457）KN ＝ 本文檔由優(yōu)秀排骨整理，由于百度愛問文庫很難上傳CAD圖紙超大附件，需要的同學(xué)請聯(lián)系：1940527833對于沖裁工序，～，用公式表示如下：　　　　　　　　　　　　P ≥（～）F總　　　　　　　　　　　　?。?－18）式中：P ——壓力機的公稱壓力； F總——沖裁時的總沖裁力。 ： P＝F總＝＝≈326KN沖壓工作是將沖壓模具安裝在沖壓機上進(jìn)行的，因而模具的設(shè)計要與沖壓設(shè)備的`類型和主要規(guī)格相匹配，否則是不能工作的。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用、沖壓工藝的順利實施及沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命等一系列重要問題。 沖壓設(shè)備類型確定壓力機按床身及結(jié)構(gòu)可分為開式和閉式曲柄壓力機。開式壓力機有固定臺式、可傾式和升臺式三種。固定臺式壓力機剛性、抗震性和穩(wěn)定性好，適用較大噸位。可傾式壓力機產(chǎn)生的廢料可通過自重滑下。升臺式壓力機適用于模具高度變化較大的沖孔、修邊及彎曲工序。沖壓設(shè)備類型的確定主要是根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸大小和精度要求等來選擇。對于托板此類小型沖裁件，主要選用開式曲柄壓力機。開式曲柄壓力機雖然剛度不高，但是由于它提供了極為方面的操作條件和易于安裝附屬裝置的特點，適宜于精度要求不太高的沖壓件生產(chǎn)，目前是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇在選定了沖壓設(shè)備的類型后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具尺寸及沖壓力及模具尺寸來選擇設(shè)備的規(guī)格。確定壓力機規(guī)格時，一般應(yīng)遵循以下原則。1）壓力機的公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。2）壓力機滑塊行程應(yīng)滿足工件高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。3）壓力機的閉合高度、工作臺尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機的閉合高度應(yīng)于沖模的閉合高度相適應(yīng)。4）壓力機的滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。＝ KN以及最小公稱壓力P＝326 KN，考慮壓力機的適用范圍，故選擇開式雙柱可傾式壓力機，其型號為J2340，其部分參數(shù)如下：標(biāo)稱壓力：400 KN； 滑塊行程：100mm；模柄孔尺寸（直徑深度）：φ50mm70mm