【文章內(nèi)容簡介】 件的最大外形尺寸：K——系數(shù)：考慮板料厚度的影響查表。得凹模尺寸：L=160mm，B=100mm，高度H=190～225mm。后側(cè)導(dǎo)柱上模座型號為： 16010040后側(cè)導(dǎo)柱下模座型號為： 16010050導(dǎo)套型號： A25H69038 GB/導(dǎo)柱型號： A25h5180 GB/二、沖模閉合高度計算沖模的閉合高度，是指沖模處于閉合狀態(tài)（工作行程最低點(diǎn)）時，上模板的上平面至下模板的下平面的高度。沖模設(shè)計時，必需使沖模的閉合高度和壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)，通常應(yīng)滿足 Hmax5≥H≥Hmin+10式中 Hmax——壓力機(jī)的最大閉合高 度，mm； Hmin——壓力機(jī)的最小閉合高 度，mm； H——沖模的閉合高度， mm。在沖模結(jié)構(gòu)中，計算沖模的閉合 圖42 沖模閉合高度 高度時，要區(qū)分兩類不同的沖模：對于沖裁累沖模—不需要考慮沖裁料厚（與料厚無關(guān)），但要考慮刃口進(jìn)入量Δ。對于變形類沖?！獎t應(yīng)考慮 制件的料厚t，如圖42所示 H=h1+h2+h3+h4+t 式中 H——沖模的閉合厚度； t——制件的料厚； h1——下模板的厚度； h2——上模板的厚度； h3——凸模的高度； h4——凹模的高度。由前面所選的彎外角壓力機(jī)的規(guī)格為J2325，公稱壓力250kN。由《沖壓模具簡明手冊》開式可傾工作臺壓力機(jī)主要參數(shù)表可知，壓力機(jī)的最大閉合高度Hmax=220mm最小閉合高度Hmin=160mm。所選沖模閉合高度H=210mm，在190225范圍之內(nèi)，滿足條件 Hmax5≥H≥Hmin+10 。三、模柄 模柄對中小型模具用于固定上模，沖模的上模則通過模柄安裝在沖床滑塊上。常用的有：壓入式模柄、旋入式模柄、螺釘固定式模柄等。模柄一般采用Q235A或45鋼制成。其直徑大小必須根據(jù)選定壓力機(jī)孔直徑大小確定。本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)的“壓入式模柄”，模柄規(guī)格為：A32*95 TB/。壓入式模柄它與模座孔采用過渡配合H7/m6,并加銷釘以防轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線和上模座的垂直度，適合與各種中小型沖模，生產(chǎn)中最常見。四、壓力中心的計算沖壓力的合力的作用點(diǎn)稱為沖模的壓力中心。沖模的壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心重合，否則沖壓時會產(chǎn)生偏斜，導(dǎo)致模具和壓力機(jī)急劇磨損。對于簡單形狀沖裁及形狀簡單而對稱的工件，如圓形、正多邊形、矩形等，其沖裁時的壓力中心即工件的幾何中心。由于這里研究的工件為對稱形式，壓力中心就在φ10mm孔上。故不需考慮不規(guī)則形狀沖裁的壓力中心的求法。確定了壓力中心之后，在進(jìn)行模具的裝配時必須使模柄和壓力中心在一條豎直線上，這樣才不會產(chǎn)生彎矩，使模具磨損。五、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及兩大部分內(nèi)容：凸模工作部分和安裝部分。對于這兩部分，直接完成沖壓加工的是凸模工作部分，其形狀、尺寸應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀尺寸以及沖壓工序和特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計。另一部分，即凸模的安裝部分，大多數(shù)情況下是與固定板結(jié)合后安裝在模座上。凸模的安裝形式有很多種，主要是由凸模沖壓時受力狀態(tài)、在模具中的安裝位置、模具對凸模的要求，以及凸模自身形狀及其工藝特性等因素所決定的。其主要安裝方式有以下幾種：①背臺式固定法 此種方法是采用較多的一種安裝形式，多用于沖壓力比較大，要求穩(wěn)定性好的凸模安裝。②鉚接式固定法 凸模裝入固定板后，將凸模上端鉚出（～）mm45176。的斜面，以防止凸模脫落。③螺釘及銷釘緊固法 對于一些中型或大型凸模，其自身的安裝基面較大，一般可采用螺釘及銷釘將凸模直接固定在凸模固定板上。本設(shè)計采用背臺式固定法。凸模的三維設(shè)計如圖43所示，上端為安裝部分，下部是凸模工作部分。圖43 凸模三維圖，其平面尺寸可與凹模，卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板材料一般采用Q235或45號鋼。查《簡明模具設(shè)計手冊》得固定凸模的固定板采用矩形固定板：125mm80mm20mm六．卸料板的設(shè)計卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可作壓料板用防止變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模等。 設(shè)計時應(yīng)注意以下幾個方面。①卸料力一般取5%～20%沖裁力。②卸料板應(yīng)有足夠剛度，其厚度H可按下式計算，即 H=（～）Hd 式中 H——卸料板厚度，mm；Hd——凹版厚度，mm。③卸料板要求耐磨，材料一般選45鋼，淬火，磨削，表面粗造度Ra ～。卸料板安裝尺寸，計算中要考慮凸模有4～6mm的刃磨量。卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合為H6/h7或H8/f7。在本設(shè)計中，所用到的卸料板和上面提到的有所不同，凸模壓入凹模以后工件可能留在凹模內(nèi)，為了保證操作人員的人身安全，利用卸料板把工件推出，卸料板套在凹模上面。（1）卸料裝置的尺寸計算卸料板的形狀一般與凹模形狀相同，同時卸料板的成形孔形狀基本與凹?？紫嗤?xì)小凹?？准疤厥庑涂壮猓?，因此在加工時一般與凹模配合加工。 卸料板分為固定卸料板和彈性卸料板。其中，固定卸料板又稱剛性卸料板，用于厚料或硬料。特點(diǎn)是卸料力大，使用安全，但送料操作受約束，、平面度要求不高的工件，特別適用于卸料力較大的簡單沖模；彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄料，使工件的平面度提高。借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性裝置卸料，常兼做壓邊。壓料裝置或凸模導(dǎo)向。，為薄料彎曲加工，故采用彈性卸料板。彈性卸料板如圖44所示 圖44 彈性卸料板 1卸料螺釘； 2凸模； 3卸料板； 4彈簧卸料板孔和凹模的單邊間隙Z39。/2=（～）t，將t=入得單邊間隙Z39。/2=。由《沖壓模具簡明手冊》’ 0=14mm。卸料板導(dǎo)向孔的高度h=3～5mm，取h=5mm。卸料板底面高出凸模底面的尺寸k==。彈性卸料板凸臺高度h1=at+（～）t，a為導(dǎo)板厚度，t為料厚，則a=5mm，h1=。七、卸料彈簧的選擇和安裝卸料用彈性元件有彈簧、橡膠及氣墊，他們的壓力特性不相同，要根據(jù)需要選用。彈簧壓力隨行程增加而增加，呈一定線性增長。橡膠的壓力和行程呈曲線式增長，氣墊的壓力在行程中基本不變，所以采用氣墊最為理想。但目前國內(nèi)小型壓力機(jī)中安裝氣墊的較少，常采用的彈性元件仍是彈簧和橡膠。與彈簧相比，橡膠的剛度要大些，因此對要求卸料力較大、行程較小的模具，選擇橡膠較好；反之則選擇彈簧。通過分析對比，本設(shè)計中選擇彈簧作為彈性元件。對于卸料行程不大的模具，彈簧或橡膠裝在模具中，彈簧與座孔的間隙值C應(yīng)根據(jù)彈簧外徑選定，彈簧外徑為φ10mm時，C=1mm；外徑每增加5mm，；大于30mm的外徑，C=。（1）彈簧的選擇 ①計算彈簧的頂壓力Py Py=Pz/n式中Py——彈簧的頂壓力，N； Pz——彈簧承擔(dān)的工藝力，如卸料力或推件力等，N； n——彈簧個數(shù)，一般選2—6個。 ②卸料力 Pz=K卸F==（N） K卸由《沖壓工藝與模具設(shè)計》查得，n=2，則Py= ③彈簧選擇 確定彈簧的最大工作極限負(fù)荷平P2，可可根據(jù)有關(guān)手冊選擇彈簧，使P2Py，并記錄彈簧的參數(shù)，根據(jù)彈簧極限壓縮量作彈簧的特性曲線。由《沖模設(shè)計與制造實(shí)用計算手冊》表215選P2=Pmax=Py= 彈簧的參數(shù)為： 彈簧直徑d=2mm； 彈簧中徑D=14mm； 彈簧內(nèi)徑D1=Dd=12mm 彈簧外徑D2=D+d=16mm 有效圈數(shù)n、支承圈數(shù)n2和總?cè)?shù)n1 n1 =n2+n 由《機(jī)械工程師手冊》表442及《沖模設(shè)計與制造實(shí)用計算手冊》表211選n=6，n2=2，則n1=8。 由《沖模設(shè)計與制造實(shí)用計算手冊》表211可知： 取t=7mm，則 H0=nt+（）d=67+3=45(mm) ④計算彈簧總壓縮量 Hc=Hy+Hg+Hx式中 Hy——彈簧預(yù)壓縮量，Hy=H2Py/P2，mm Hg——彈簧的工作行程，沖裁中Hg=t+1（t為料厚），mm Hx——凸?？傂弈Ａ?，一般取4～10mm。 彈簧變形量式中 G——剪切彈性模量。 因Hg=，Hx=4mm，則 Hc=+=(mm)⑤校核總壓縮量 若HcH2，彈簧選擇合理；若HcH2，則該彈簧需重新選擇。由以上的計算可知HcH2，彈簧可用。⑥卸料彈簧窩座的深度計算彈簧窩座的深淺，將影響彈簧的卸料力的大小。沖模設(shè)計時，卸料力是按彈簧壓縮到最大容許壓縮量時的壓力計算的。因此，彈簧窩座的深度，應(yīng)使沖模在閉合狀態(tài)時，彈簧壓縮到最大容許壓縮量。圖45為彈簧卸料的沖裁模。圖45 彈簧卸料沖裁模故彈簧窩座的深度為 式中 L———彈簧的自由狀態(tài)長度，mm； F———彈簧的最大容許壓縮量，mm； h1———卸料板厚度，mm； h2———凸模高度，mm； t———沖裁模厚度，mm； ———上、下模刃口進(jìn)入量，=1mm； h3———刃口修模量，h3=5～6mm。（2）彈簧的安裝雖然本次研究的是彎曲模而非沖裁模，但從圖45中可以知道和本次彎曲模的卸料裝置結(jié)構(gòu)大致相同，且計算分析過程也相似。故可以參考以上的沖裁模來計算彎曲模的卸料彈簧窩座如下圖所示。假設(shè)彈簧為原長時，卸料板比凹模直邊高出5mm，而直邊高度為35mm，且卸料板和凹模之間的距離為26mm。 圖46 卸料裝置結(jié)構(gòu)示意圖八、定位裝置為了限定被沖材料的進(jìn)給步距，并準(zhǔn)確地將工件安裝在沖模上設(shè)定位置，保證下一步工序的順利進(jìn)行，必須采用各種形式的定位裝置。沖模適用的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板（導(dǎo)料尺）、擋料銷、定位板（釘）、導(dǎo)向銷、定距側(cè)刃和測壓裝置等。綜合各種因素，設(shè)計彎外角的模具結(jié)構(gòu)時，采用擋料銷和導(dǎo)料銷進(jìn)行粗定位。（1）擋料銷的設(shè)計擋料銷（又稱定位銷）主要用于定位，保證條料有準(zhǔn)確送料距。擋料銷有多種形式，分別用于不同的場合，如圓柱頭式擋料銷、鉤形擋料銷、回縮式擋料銷、活動擋料銷、初始擋料銷等。本次模具設(shè)計選擇圓柱頭式擋料銷。此種擋料銷一般裝在凹模上，其特點(diǎn)是銷的固定部分和工作部分的直徑相差較大，因此不會削弱凹模的強(qiáng)度。另外，這類擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，常用于帶固定及彈壓卸料板的模具中。 由《沖壓模具簡明手冊》選基本尺寸：d=6mm，d1=3mm，h=3mm；L=8mm。 考慮到凹模的特殊結(jié)構(gòu)，將擋料板直接固定在卸料板上。使用條料或卷料沖裁時，一般用導(dǎo)料板或擋料銷來導(dǎo)正材料的送進(jìn)。其主要作用是對條料的 送進(jìn)進(jìn)行定向，防止偏斜。其安裝位置一般是下模凹?？诘纳掀矫?。本次設(shè)計選用導(dǎo)料板。 就制造方式而言，導(dǎo)料板與卸料板可以分開制作，也可以制造成一體的。本次彎外角模具設(shè)計 采用分開導(dǎo)料板與卸料板分開制造的方式。為 使條料順利通過，兩塊導(dǎo)料板互相之間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上雙邊間隙值。無側(cè)壓裝置時，條料寬度和導(dǎo)料板間距離按無側(cè)壓裝置的公式計算。在此次彎曲模具設(shè)計中由《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊》。由于彎曲凹模的形狀非規(guī)則的特性，本次單獨(dú)設(shè)計擋料板，并用螺釘緊固與凹模上面。導(dǎo)料板得高度（H）參考《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊》選取，在這里選H=6mm?！?倍，材料厚度取小值。導(dǎo)料板的最小厚度為4～6mm，導(dǎo)板一般采用45鋼。導(dǎo)料板的三維圖如圖48所示。（2）導(dǎo)正銷的設(shè)計①導(dǎo)正銷的類型 在首次彎曲工序當(dāng)中，采用φ10mm孔進(jìn)行定位，故采用導(dǎo)正銷進(jìn)行定位。導(dǎo)正銷又稱導(dǎo)頭，作用原理是以尖圓頭一端先進(jìn)入預(yù)先沖出的定位孔，以導(dǎo)正送料中的誤差，起到精確定位的作用。導(dǎo)正銷主要應(yīng)用于跳步模上，消除側(cè)刃及擋料銷定位所造成的誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷有兩大類型：凸模式導(dǎo)正銷和安裝在凸模上的短式導(dǎo)正銷。凸模式導(dǎo)正銷的形狀與沖導(dǎo)正孔的凸模一致，只是頭部增加了導(dǎo)正部分。它是利用條料上的工藝導(dǎo)正孔（即本設(shè)計中直徑φ10mm孔）進(jìn)行導(dǎo)正定位，導(dǎo)正定位精度高，得到廣泛應(yīng)用。短式導(dǎo)正銷一般是裝在第二工位凸模上，沖裁時它先伸入已沖好的導(dǎo)正孔內(nèi)，以保證內(nèi)孔與外形相對位置的精度，消除由于送料引起的誤差。導(dǎo)正銷的工作部分的形狀有兩類：R形導(dǎo)正銷頭部形狀和錐形導(dǎo)正銷頭部形狀。R形導(dǎo)正銷對導(dǎo)正孔直徑大小不加限制，能保證良好的導(dǎo)正精度，廣泛用于各種自動沖壓模具中。錐形導(dǎo)正銷分為4種，對導(dǎo)正孔小的采用小錐度，對導(dǎo)正孔大的采用大錐度，既能保證條料導(dǎo)正定位精度，又不使頭部尺寸過大，在錐度與工作直徑相交處，可由一定角度的圓角光滑過渡。②導(dǎo)正銷尺寸計算 導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔的配合間隙對制件精度有著直接的影響。一般情況下，配合間隙越大，定位精度越低，但配合間隙又不能過小，否則，由于間隙過小，導(dǎo)正銷磨損加快，被磨損的導(dǎo)正銷形狀不規(guī)則，不僅影響定位精度，