【文章內(nèi)容簡介】 圖 2－ 6 彎曲掛件沖壓模具裝配圖 1— 下模座 2— 圓柱銷 3— 導(dǎo)柱 4— 凹模墊塊 ５ — 凹模 6— 凸模 7— 導(dǎo)套 8— 彈簧 9— 上模座 10— 卸料板 11— 凸模固定板 12— 墊板 13— 模柄 14— 止動銷 15— 圓柱銷 16— 內(nèi)六角螺釘 17— 卸料板 18— 落料孔 19— 內(nèi)六角 螺釘 20— 彎曲凸模 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 12 頁 第三章 沖壓模具的材料選擇 模具材料的選擇是整個模具制造過程中的一個重要環(huán)節(jié)。 模具材料的選擇必須滿足三個重要的原則：模具滿足耐磨性、強韌性等工作需要， 滿足模具的工藝要求，同時滿足模具的經(jīng)濟適用性。 模具材料最重要的因素是：熱強度和熱穩(wěn)定性。 模具材料選用的原則： ①按加工方式的選擇 ②按服役條件選擇 ③按照制品質(zhì)量要求選材 ④按零件部分選材 由零件圖形分析：此模具為沖壓模具要求具有具有強韌性、耐磨性、具有較大的沖擊強度，故此模具加工工作部分零部件要使用高速鋼。其他部分模具 加工可以使用冷作模具鋼材，固定零件及標(biāo)準(zhǔn)件可以使用碳素模具鋼材。 工作零部件材料的選用 1 工作部分 零部件指與凸模沖裁部分而成型制品的模具零部件。 2 工作部分 零部件的材質(zhì)直接關(guān)系到模具的質(zhì)量、壽命，決定著所成型塑料制品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量，必須十分慎重，一般要在合同規(guī)定及客戶要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)制品和模具的要求及特點選用。 3 工作部分 零部件材料的選用原則是：根據(jù)所成型的材料、制件的形狀、尺寸精度、制件的外觀質(zhì)量及使用要求、生產(chǎn)批量大小等，兼顧材料的切削、拋光、焊接、蝕紋、變形、耐磨等各項性能，同時考慮經(jīng) 濟性以及模具的制造條件和加工方法，以選用不同類型的鋼材。 非工作零部件材料選用 1 模架材料參照模架標(biāo)準(zhǔn)，模板一般選用進(jìn)口 S50C 或國產(chǎn) SM45，要求HB160200，硬度均勻，且內(nèi)應(yīng)力小，不易變形。導(dǎo)柱材料采用 GCr15 或 SUJ2，硬度為 HRC5662。導(dǎo)套、推板導(dǎo)柱、推板導(dǎo)套及復(fù)位桿材料可采用 GCr15 或 SUJ2，四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 13 頁 硬度為 HRC5662；也可采用 T8A、 T10A，硬度為 HRC5256。 2模具中的一般結(jié)構(gòu)用件，如銷釘、螺釘、固定檔料銷、模塊等，對硬度和耐磨性無特別要求，可選用國產(chǎn) SM45 鋼，正 火狀態(tài)，硬度 HB160200，不需再進(jìn)行熱處理。 3 導(dǎo)柱導(dǎo)套一般采用 45，滲碳后的硬度為 HRC58～ 62. 4 沖壓模具的上模板、上模、上模墊板、上模固定板、下模座、下模墊板等鋼一般選用冷作模具鋼和高速鋼。 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 14 頁 第四章 沖壓模具工序 沖壓工序及工藝 沖裁是沖壓工藝的最基本的工序。沖裁是利用模具使材料產(chǎn)生分離的一種工序。它包括沖孔、落料、切邊、切口、剖切等多種工序分離。 沖裁的變形過程： ① 彈性變形階段 ② 塑性變形階段 ③ 斷離分離階段 間隙沖裁對沖裁質(zhì)量的影響： ① 間隙對模具斷面 質(zhì)量有影響，容易影響制件的斷面質(zhì)量。 ② 間隙對尺寸的影響，一是沖模本身的制件精度，二是沖裁結(jié)束后沖裁件相對凸?；虬寄５某叽缙?。 ③ 間隙容易使模具失效，一般的表現(xiàn)形式有磨損、變形、崩刃、折彎和膨脹。 排樣 設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)要求：批量為大批量生產(chǎn) 材料： Q235 厚度： 技術(shù)要求：尺寸公差等級 IT12，斷面質(zhì)量 圖樣：如 3— 1所示 由零件圖分析可得：工件的搭 邊值： a1= 側(cè)搭邊為 a=2mm 故采用的排樣方法為少廢料直排樣 送料步距： S=D+a =60+= 料板的寬度： BΔ =(D+2a) 導(dǎo)料板間的距離： B=B+Z=Dmax+2A+Z=60+1=61mm 查表可得： B=60mm a=2mm Z=1mm Δ =(單向偏差） 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 15 頁 圖 4－１ 排樣方法如 4— 2圖所示： 圖 4－２ 沖裁力的計算 沖裁力：沖裁過程中凸模對板料使加的最大壓力。 沖裁力： F=KLtτ b 卸料力： F 卸 =K 卸 *F 推件力： F 推 =nK 推 F 頂件力 。 F 頂 =K 頂 F 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 16 頁 沖裁模具組成的零件 。①工作零件 ②定位零件 ③壓料、卸料及出件零件 ④導(dǎo)向零件 ⑤支撐零件 ⑥標(biāo)準(zhǔn)件及其他 模具分類 。單工序模具及復(fù)合模具 由此圖形分析可得：此采用的沖裁方法為平刃沖裁 沖裁力： F=KLtτ b L 沖裁周邊長度 mm t 材料厚度 mm τ b=材料抗剪強度 Mpa K 系數(shù) = 由查表和計算可得： τ b=450 t= L= K= F=***450= 卸料力： F 卸 =K 卸 *F K 卸 = F 卸 =*= 推件力： F 推 =nK 推 F 由分析可得此采用反推裝置， n=h/t=故： F 推 =3**= 頂件力 。 F 頂 =K 頂 F K 頂 = F 頂 =*= 沖壓力： F 沖 =（ F+F 卸 +F 推 ） =*（ ++） = 沖孔工藝及計算 沖∮ 35 的孔 ①、沖裁力的計算 F=KLtτ b F— 沖裁力 N L— 沖裁周邊長度 mm t— 材料厚度 mm Τ b— 材料抗剪強度 Mpa K— 系數(shù) 由查表可得： τ b=450Mpa K= F=KLtτ b=***450=55107N 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 17 頁 沖∮ 32 的孔 F=KLtτ b=***450= ②、推件力的計算 F 推 =nK 推 F 由分析可得此采用反推裝置， n=h/t=故： F 推 =3**= ③、沖壓力的計算 沖 2∮ 20 的孔 F 沖 =*（ F 沖 1+F 推 ） =*（ 55107+) =≈ 故：選用 100KN 的沖床 沖∮ 35 的孔 F 沖 =*（ F 沖 1+F 推 ） =*（ +） =23257N=23KN 故：選用 50KN的沖床 雙面間隙的確定 合理的間隙值： ｚ ＝２（ｔ — ｈ ｏ ） tanβ =２ｔ（１ — ｈ ｏ ／ｔ） ｔ — 材料的厚度 mm ｈ ｏ — 產(chǎn)生裂紋時凸模擠入材料的深度 mm ｈ ｏ ／ｔ — 產(chǎn)生裂紋時凸模擠入材料的相對深度 mm β — 剪切裂紋與垂線的夾角 mm 故此模具采用的間隙值為： z= 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 18 頁 結(jié)構(gòu)如 43圖所示 圖 4－３ 部分材料 ｈ ｏ ／ｔ與β值如表 材料 ｈ ｏ ／ｔ Β／ ｏ 退火 硬化 退火 硬化 軟鋼、純銅、 軟黃銅 6 5 中硬鋼、硬黃銅 5 4 硬鋼、硬青銅 4 4 由經(jīng)驗查表可得： Q235 材 料 的 雙 面 間 隙 值 為 ： Zmax= Zmin= 彎曲工序及工藝 彎曲定義：彎曲時 將板料、型材、管料或棒料等按設(shè)計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需要的形狀的沖壓工序。 彎曲的方法：可分為在壓力機上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等。 彎曲的過程可以分為三個階段： 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 19 頁 ① 彈性變形階段 ② 塑性變形階段 ② 校正彎曲階段 最小彎曲半徑：彎曲板料外表面不產(chǎn)生裂紋的條件下，所能彎成的零件內(nèi)表面最小半徑。 影響最小彎曲半徑的因素： ① 材料的力學(xué)性能 ② 板料表面和側(cè)面的質(zhì)量 ③ 彎曲中心角 彎曲的回彈：偏移、彎裂、畸變、翹曲等 影響回彈的因素： ① 材料的力學(xué)性 能 ② 相對彎曲半徑 r/t ③ 彎曲方式和校正力的大小 ④ 工件的形狀及其他 減少彎曲回彈的措施： ① 改進(jìn)彎曲設(shè)計 ⑴ 盡量避免選用過大的相對彎曲半徑 r/t. ⑵ 在彎曲時加加強筋。 ⑶ 盡量選用彈性模量大，屈服極限小的材料，力學(xué)性能穩(wěn)定和板料厚度波動小的材料。 ② 采用適當(dāng)?shù)膹澢に? ⑴ 采用校正彎曲代替自由彎曲。 ⑵冷卻硬化材料需要退火，使其屈服極限降低。 ⑶采用拉彎工藝彎曲相對彎曲半徑很大的工件。 ③ 從模具結(jié)構(gòu)上采取措施 彎曲工藝及計算 由此圖形分析可以得出：加工此工件采用彎曲工 序 ,最小彎曲半徑： Q235 鋼在冷、硬化狀態(tài)下最小許可彎曲半徑為 即： Rmin=*= 四川科 技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 20 頁 此工件彎曲必然有回彈現(xiàn)象，為減小回彈必須采取的措施； ①在彎曲區(qū)域壓制加強筋或邊翼 ②必要時可以采取先退火在彎曲的方法 ③改變模具形狀克服回彈 圓半角 r＜ 的彎曲件 Lz=l1+2l2+2l3+ =100+2*40+2*50+*= 彎曲的方式為自由彎曲的彎曲力 F 自 = b/r+t K— 安全系數(shù) B— 彎曲的寬度 m