【文章內(nèi)容簡介】 度進(jìn)行計(jì)算。根 據(jù)前面的排樣圖， 由 [1]查得， 同側(cè)導(dǎo)料銷條料寬度公式為： B=D+2a 式（ ） 式中 D為毛料寬度， D=30mm 搭邊值 a= B=D+2a=30+2 =33mm 進(jìn)距 L=+= 沖壓毛胚的面積： A=178。 100%2 3 4 5 .2 5 3 .8 %3 3 1 3 2 .1 6ALB? ???? 式（ ） 故由此可知，材料利用率為 %. 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 模具的總體設(shè)計(jì) 工藝力的計(jì)算 由 [1]查得 Q235 的 材料性能 如下 ： ? =304373Mpa Mpab 461~436?? Mpas 253?? b? 取 450Mpa 沖裁模成形力的計(jì)算 計(jì)算沖壓力，該模具采用彈性卸料和下出料方式。 （ 下列公式出自參考文獻(xiàn)[10]） ： 11t bPL?? 式（ ） 其中1L為沖裁輪廓周長，1L=,t=1mm 1P= 1 420=. ： 22t bPL?? 其中 2L 為落料輪廓周長， 2L =,t=1mm 2P = 1 420=. 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 力 ： 2KPP ?卸 卸 式（ ） = =8242N. 其中 K卸 =,查 [1]表 237 所得。 ： 1KPP ?推 推 式（ ） = =. 其中 K推 =，查 [1]表 237 所得。 總沖壓力 12P P P P P? ? ? ?卸 推 式（ ） =48940+206060+8242+=. 選擇沖裁復(fù)合模沖床按總沖壓力選擇。 彎曲模彎曲力的計(jì)算 彎曲模具由兩個(gè) U形彎曲的自由彎曲組成。 （下列公式均出自參考資料 [1]） U形彎曲件： 21 0 . 7 0 . 7 1 . 3 1 0 8 . 2 6 4 5 0 3 0 . 5 71 0 . 4 5bk b tP K Nrt ? ? ? ?? ? ??? 式（ ） 其中 P為材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)，不受校正的彎曲力； b為彎曲件沿彎曲線 的長度； t為彎曲件材料的厚度； 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 r為彎曲內(nèi)半徑； b? 為彎曲件材料的抗拉強(qiáng)度； K為安全系數(shù)，可取 。 ： 若彎曲模設(shè)有頂件裝置或壓料裝置，其頂件力（或壓料力）可近似取自由彎曲力的 30%~80%。 30%P ? 1卸 P 式（ ） = = 40%P ? 1頂 P 式（ ） = = 總壓彎力 P?1 頂P=P 式（ ） =+= 選擇彎曲模具沖床時(shí)按總壓彎力選擇。 壓力機(jī)初選 沖裁模壓力機(jī)的初選 沖裁總壓力 12P P P P P? ? ? ?卸 推= 初選壓力機(jī)： JH2340開式雙柱壓力機(jī)，公稱壓力為 400KN. 彎曲模壓力機(jī)的初選 彎曲總壓力 P?1 頂P=P =. 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 初選壓力機(jī)： JH2363 開式雙柱壓力機(jī)，公稱壓力為 63KN. 壓力中心的計(jì)算 沖裁力的合力中心稱為壓力中心，要使模具正常工作，必須使壓力中心與沖頭把的壓力中心線重合，否則會(huì)產(chǎn)生偏彎矩，使模具產(chǎn)生歪斜，間隙不均勻并使壓力機(jī)和模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不均勻磨損，刃口變鈍 。一般對稱工件的壓力中心均位于對稱中心線之交點(diǎn)上，即幾何中心解析法。 多凸模沖模壓力中心的確定： ，如圖 。 圖 壓力中心坐標(biāo)示意圖 xx,yy。 。 由 [1]查得公式并 經(jīng)計(jì)算得： iiiiFxx x??? 式（ ） iiiiFyy y??? 式（ ） 故，壓力中心為（ ,） 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 在壓力中心允許的偏移范圍內(nèi)，可選壓力中心坐標(biāo)為（ 63,） 凹模的設(shè)計(jì)與校核 凹模的總體設(shè)計(jì) 該模采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)，采用正裝式復(fù)合模，則沖孔廢料 、制件、落料廢料均落在凹模表面，將導(dǎo)致清除 困難而降低生產(chǎn)效率，增大 勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)，由制件功能可知，其平直度要求不是很高，無需采用上、下壓料機(jī)構(gòu)，由此采用倒裝復(fù)合模。為保證制件較高的位置公差，上 、 下模之間采用后側(cè)導(dǎo)柱，導(dǎo)套的精確導(dǎo)向定位（標(biāo)準(zhǔn)模架），各個(gè)工作零件的安裝位置要求較高，主要靠加工精度保證。 條料采用手動(dòng)送料，進(jìn)入模具內(nèi)靠導(dǎo)料銷保證送進(jìn)方 向，擋料銷保證定距精度。沖裁完成后，沖孔廢料由漏料孔從下模漏出， 制件則由上模的剛性頂件裝置頂出落在下模表面 。 落料廢料再由安裝于下模的彈性卸料裝置從凸凹模剝落。 另外，通過設(shè)計(jì)夾板來解決由于凸模過長而導(dǎo)致的強(qiáng)度不夠的問題，落料凹模以銷釘、 螺釘緊固的方式安裝在夾板上。結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 沖裁模具 凹 模、凸模分布圖 根據(jù)壓彎力的大小，初步考慮使用 63KN 的 JH2363 開式雙柱壓力機(jī)壓制，模沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 具結(jié)構(gòu)草圖如圖所示，主要由壓塊、托板、活動(dòng)凸模、頂板、反側(cè)壓塊等組成。 此模具應(yīng)用非標(biāo)準(zhǔn)下模座 ，采用兩個(gè)反側(cè)壓塊、頂板、銷釘 對零件 進(jìn)行準(zhǔn)確定位。結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 彎曲模具凹模、凸模分布圖 凹模材料的選擇 由于 所需 沖裁 件 形狀復(fù)雜， 而且生產(chǎn) 批量大， 材料厚度 1t mm? ，故 考慮 選用12roC Mv ， HRC58~62。 ： 由于在沖裁過程中，如果凹模高度不夠便會(huì)使凹模產(chǎn)生彎曲變形，以致給凹模造成損壞，為生產(chǎn)帶來不便，故 經(jīng) [3]查得公式并 計(jì)算凹模允許的最小高度： min ?? ????彎 曲 式（ ） 式中 F—— 沖裁力； 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ?????彎 曲—— 許用彎曲應(yīng)力，單位為 Mpa（淬火鋼為未淬火的 ~3 倍）。 minh —— 凹模最小厚度，單位 mm. minh = 2635002 1856?? = mm?凹 ＞ minh ,故強(qiáng)度符合要求。 導(dǎo)料、定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 沖裁復(fù)合模的導(dǎo)料、定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 為保證模具正常工作并生產(chǎn) 出合格的零件，要求在毛坯 送進(jìn)的平面內(nèi)，毛坯（塊料或條料）相對于模具的工作零件處于正確的位置。 毛坯在 模具中的定位有兩方面的內(nèi)容：一是與送料方向垂直方向上的定位，通常叫送進(jìn)導(dǎo)向；二是送料方向的定位，用來控制送料的進(jìn)距，通常叫擋料。 本模具設(shè)計(jì)采用導(dǎo)銷式導(dǎo)向復(fù)合模，在條 料的同一側(cè)裝設(shè)兩個(gè)固定導(dǎo)料銷，安裝在卸料板上，保證條料首次或末次沖裁的正確方向，即保證條料沿導(dǎo)料銷一側(cè)送進(jìn)，使毛坯在模具工作平面上的縱向位置準(zhǔn)確無誤。 導(dǎo)料銷送進(jìn)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。 另外，本模具采用擋料銷限定條料送進(jìn)進(jìn)距，即用銷釘?shù)謸醮钸厑硐薅l料進(jìn)距， 選用圓形固定擋料銷。如圖 ： 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 沖裁導(dǎo)料、定位機(jī)構(gòu)示意圖 彎 曲模的導(dǎo)料、定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為保證模具正常工作并彎曲出合格的零件，要求彎曲的毛坯相對于模具的工作零件處于正確的位置，以保證進(jìn)行彎曲時(shí)，彎曲毛坯 件不發(fā)生偏移而導(dǎo)致彎曲 工序失敗。本模具采用兩個(gè)定位銷對彎曲毛坯件進(jìn)行準(zhǔn)確定位，來防止彎曲時(shí)毛坯 發(fā)生偏移。導(dǎo)料采用手工放置于定位銷上，彎曲完成后取下。如圖 45： 圖 彎曲模的導(dǎo)料、定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 凸模的設(shè)計(jì) 沖裁凸模 通過前面的工藝分析，我們知道，該制件上包括 4 個(gè) 和一個(gè) R3 的圓孔以沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 及一個(gè) 17mm 13mm 的矩形孔。 我通過標(biāo)準(zhǔn)圓凸模和凸模組合體來 完成本工序的設(shè)計(jì)。 由于沖裁形狀較為復(fù)雜，所以采用 12Cr MoV ，淬硬 HRC58~62。 下圖為 的標(biāo)準(zhǔn)圓凸模： 圖 標(biāo)準(zhǔn)圓凸模 以上的工藝分析當(dāng)中，我們知道制件上的矩形孔和旁邊兩個(gè) 的圓孔距離過于接近，在設(shè)計(jì)及安裝標(biāo)準(zhǔn)圓凸模時(shí)，凸模的階梯部分會(huì)與旁邊矩形凸模發(fā)生干涉，無法正常按照單獨(dú)設(shè)計(jì)的凸模進(jìn)行安裝和生產(chǎn)。 為了解決這個(gè)問題，就不得不將這三個(gè)凸模設(shè)計(jì)到一起，通過大孔凸模體組合結(jié)構(gòu)解決干涉問題。我通過對 矩形凸模底座的加大，在正確的位置鉆孔，將兩個(gè) 的圓凸模套入矩形凸模內(nèi)部，使其三者組合成為一體，然后在將其固定在凸模固定板上 ，與固定板采取 H7/n6 配合，由于該 凸模 非是大面積異形凸模，所以可以不 采用銷釘 ，而直接 固定在凸模固 定板上。 這樣不僅解決了單獨(dú)設(shè)計(jì)及安裝凸模時(shí)的干沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 涉問題，也通過利用大孔凸模體組合結(jié)構(gòu)提高了小孔凸模的強(qiáng)度，可以使制件在生產(chǎn)時(shí)的精度得以保證，使制件的質(zhì)量提高。如圖 ： 圖 大孔凸模組合體 彎曲凸模的設(shè)計(jì) 該制件有兩處彎曲。且為相鄰兩邊的兩個(gè)邊彎曲。彎曲的最大 高度為 。加上 2mm 的修模量，而最小的彎曲高度為 ，加上 2mm 的修模量。彎曲凸模用12Cr MoV ，淬硬 HRC58~62。彎曲力較小，凸模不用校核。彎曲凸模安裝采用下模座設(shè)計(jì)的方孔定位，再用螺釘緊固。凸模材料： 12Cr MoV ， HRC58~62,即可以 滿足要求。如圖 ： 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 彎曲凸模的設(shè)計(jì) 沖裁凸凹模的設(shè)計(jì) 沖孔凹模尺寸和落料凸模尺寸均采用配合加工的方法。其外形尺寸較大，為方便外形磨削加工，設(shè) 計(jì)成階梯形，采用面與面的定位方式，即螺釘固定方式。材料選用 Cr12MoV,熱處理硬度為 60~62HRC。 凸凹模的強(qiáng)度校核：按表 得凸凹模的最小壁厚為 ，而實(shí)際最小壁厚為 3mm，故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配置，并保證雙面間隙~。 卸料裝置的設(shè)計(jì) 卸料裝置是起卸料作用，分為固定卸料和彈性卸料，固定卸料裝置的卸料力大，卸料可靠，用于料較后且平直度要求不高的沖裁件。彈性卸料裝置卸料力小，它既起卸料作用又起壓料作用所得零件質(zhì)量好，平直度較高，防止條料在沖壓過程中產(chǎn)生位移和塑性變形。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或 t＜ 料厚的薄板件宜用彈性卸料裝置。 沖裁模卸料裝置的設(shè)計(jì) 倒裝沖孔落料模采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置是由卸料版，卸料 螺釘和彈沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 簧組成。卸料彈簧安裝在卸料螺釘上，卸料彈簧為標(biāo)準(zhǔn)件，卸料板自行設(shè)計(jì)其厚度，滿足各種要求即可。導(dǎo)套與卸料板之間采用 H7/h6 過渡 配合，卸料板與各凸模配合均為滑動(dòng)配合，因此各工作形孔要有良好的光潔度。 卸料板應(yīng)具有較好的耐磨性能，并且要有必要的強(qiáng)度，以防止再長久的受力狀態(tài)下產(chǎn)生變形，所以材料選用 45 鋼，進(jìn)行淬火處理，得到硬度 HRC45~50。如圖 ： 圖 卸料裝置示意圖 彎曲模卸料裝置的設(shè)計(jì) 彎曲部分采用頂板和橡膠的組合裝置向上頂出制件。如圖 ： 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 彎曲模卸料裝置示意圖 凸模固定板的設(shè)計(jì) 固定板必須能夠安裝全部凸模及其他的零部件，并使之正常穩(wěn)定工作，這樣就