【導(dǎo)讀】近年來(lái)，模具工業(yè)一直以１５％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大。模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。沖壓模具的生產(chǎn)能力。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)。展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。模具加工設(shè)備中的比重比較低；ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)的普及率不高；長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。本設(shè)計(jì)進(jìn)行了沖孔、切斷連續(xù)模的設(shè)計(jì)。文中簡(jiǎn)要概述了沖壓模具目前的發(fā)展?fàn)?。?duì)產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)工藝分析和工藝方案的確定。料板、拉簧、擋料銷、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板等。模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計(jì)中對(duì)工作零件和壓力機(jī)規(guī)格均進(jìn)行了必要的校核計(jì)算。本模具采用了少?gòu)U料排樣，有自動(dòng)定心裝置。

　　

【正文】 ? ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng) [? ]。 即： ? ?minFA???? （ 52） 對(duì)圓形凸模，由上式可得 ? ?4dt ??? （ 53） 即： ? ?min 4td ??? 式中 ? —— 凸模最小斷面壓應(yīng)力（ MPa）； F —— 凸?？v向總壓力（ MPa）； minA —— 凸模最小截面的面積（ 2mm ）； mind —— 圓形凸模最小截面的直徑（ mm）； t —— 沖裁材料厚度（ mm）； ? —— 沖裁材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）。 ??? —— 凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于 Crl2MoV，可取 ??? =（ ） ? 310 MPa，凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取 ??? =（ 2 3） ? 310 MPa。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 28 ? ?4td ???= 234 1 .5 3 4 01 .6 1 0 aNmm mmMP???= 5mm? 對(duì)于大小圓形沖孔凸模均能滿足要求。 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 無(wú)導(dǎo)向裝置的圓形凸模 maxL 290d F? （ 54） 有導(dǎo)向裝置的圓形凸模 maxL 2270d F? （ 55） 式中 maxL —— 凸模允許的最大自由 長(zhǎng)度（ mm）； F —— 沖裁力（ N）； d —— 凸模最小截面直徑（ mm）。 設(shè)計(jì)中卸料板兼其導(dǎo)向作用，所以 對(duì)于 5? mm 的圓形凸模 maxL =21mm 2(5 )270 N?= 對(duì)于 ? 12mm 的圓形凸模 maxL =21mm 2(12 )270 N?= 滿足要求 圓形凸模固定端面的壓力 凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= FA ???? （ 56） 式中 q—— 凸模固定端面的壓力， MPa； A—— 凸模固定部分最大剖面積， 2mm ； F—— 落料或沖孔的沖裁力， N； ??? —— 模座材料的許用壓應(yīng)力， MPa。 對(duì)于 5? mm 的圓形凸模： q=2()2Nmm?? =219 MPa??? 對(duì)于 ? 12mm 的圓形凸模： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 29 q= 2()2Nmm?? =176 MPa??? 凸模固定端面與模座直接接觸，當(dāng)其單位壓力超過(guò)模座材料的許用壓應(yīng)力時(shí)，模座表面就會(huì)損傷。為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個(gè)淬硬的墊板。模座材料采用鑄鐵，許用壓應(yīng) 力 90 140MPa 。 （ 參考文獻(xiàn) [2] 38~40P ） 切斷凸模設(shè)計(jì) 此凸模為非標(biāo)準(zhǔn)件，為保證沖裁質(zhì)量，避免毛刺的產(chǎn)生，故模具寬度要比沖裁工 件寬度寬一些，一般比沖裁材料寬 2t 。采用線切割或成形磨削加工，固定部分應(yīng)和工作 部分尺寸一致。所以設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)如下圖 54 所示： 圖 54 切斷凸模高度設(shè)計(jì)為與圓形凸模一樣 高。凸模固定方式也才用臺(tái)階式（見圖 52）， 將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/m6 配合裝配后磨平。 凸模承壓力校核 ： 沖裁時(shí)，凸模承受的最小斷面壓應(yīng)力 ? ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力[? ]。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 30 即： ? ?minFA???? 式中 ? —— 凸模最小斷 面壓應(yīng)力（ MPa）； F —— 凸?？v向總壓力（ MPa）； minA —— 凸模最小截面的面積（ 2mm ）。 ? = Nmm ?（ MPa）〈 ? ?mi n? 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 無(wú)導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 maxL 425 IF? （ 57） 有導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 maxL 1200 IF? （ 58） 式中 maxL —— 凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（ mm）； F —— 沖裁力（ N）； I—— 凸模最小截面慣性矩（ 4mm ）。 從俯視圖可以看：凸模形狀類似為工字形，可按工字形截面求其近似慣性矩 I，則 *max 0FSIb? ? （ 59） 可以導(dǎo)出 *max 0FSI b?? 式中 *S —— 中性軸靜矩， *S = 222 000()8 2 4bhb hh? ? ? ?； （ 510） max? —— 最大剪應(yīng)力。 *max 0FSI b?? = 22235 1 2 5 0 N 2 6 . 7 1 . 5 2 0[ ( 2 3 2 0 ) ]1 . 6 1 0 M P a 8 2 4? ? ? ? ?? = 4mm 故 maxL =21mm 1200 IF? = 41 2 0 0 1 6 1 7 7 .2 m m 5 1 2 5 0 N? = 滿足要求 切斷凸模固定端面的壓力 切斷凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= FA ???? 式中 q—— 凸模固定端面的壓力， MPa； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 31 A—— 凸模固定部分最大剖面積， 2mm ； F—— 落料或沖孔的沖裁力， N； ??? —— 模座鑄鐵材料的許用壓 應(yīng)力， MPa。 q= Nmm=??? =90 140MPa 所以也需加墊板。 （ [2] 38~40P ） 凹模的設(shè)計(jì) 凹?？卓谛问郊爸饕獏?shù) 因工件精度不高，但形狀也較復(fù)雜，可以采用直筒式刃口凹模。直筒式刃口凹模有如下特點(diǎn)：制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不 變；孔內(nèi)易積存沖件或廢料，脹力大，推件力大，刃磨層較厚。如圖 56所示： 圖 56 沖下的廢料從凹模下面漏出時(shí)，應(yīng)在沖模的下模座上做一個(gè)漏料孔，一般漏料孔比凹?？状? 2mm。 整體式凹模外形尺寸的確定 凹模裝于下模座，由于下模座孔口較大而使凹模工作時(shí)承受彎曲力矩；若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大的變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 32 雜，很難按理論方法精確計(jì)算來(lái)確定，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)尺寸凹模一般不作 強(qiáng)度校核。設(shè)計(jì)模具時(shí)，凹模外形尺寸一般是根據(jù)被沖裁料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸，按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定其尺寸： 凹模高度： H=Kb (? =15mm)； （ 511） 凹模壁度： C=? ? 2 H ( 30? mm) （ 512） 式中 b—— 凹模刃口間的最大寬度 ,mm； K—— 系數(shù)。 表 51系數(shù) K值 沖裁件最大刃口尺寸為切斷部分，尺寸為 23mm。 查表 51： K= 凹模高度： H=? 23=9mm,可取 H=20mm 則：凹模壁厚： C= ? ? 2 ? 20mm=(30 40)mm 當(dāng)凹模刃口周長(zhǎng)超過(guò) 50mm 且材料為合金 工具鋼時(shí)，凹模厚度應(yīng)乘以文獻(xiàn) [2]表 中的修正系數(shù)。查表系數(shù)為 。 即：凹模高度 H=? 20=25mm 凹模做采用螺釘和銷釘固定在下模座上，釘孔至刃口邊及釘孔之間的距離要有足 夠的強(qiáng)度，其最小值可參考表 52: 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 33 表 52 螺孔、銷孔之間及至刃口邊的最小距離 (mm) 選淬火 M12 螺釘：凹模上螺孔到凹模邊緣的最小距離為 16mm；凹模上螺孔到凹模刃 口的最小距離為 19mm。螺孔到銷孔的距離為最小距離 5mm。選淬火Ф 10 銷釘：銷釘?shù)桨寄＿吘壍淖钚【嚯x為 12mm。螺孔與銷釘之間的最小間距為 5mm。以上尺寸要依據(jù)具體情況而定。再根據(jù)排樣圖，可以基本了解凹模的外形結(jié)構(gòu)。以下是繪凹模俯視圖 57： 圖 57 凹模強(qiáng)度校核 凹模強(qiáng)度校核主要是檢查其高度。凹模在沖裁力的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲，如果凹模強(qiáng)度高度不夠，就會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至斷裂。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 彎鉤連續(xù)模設(shè)計(jì) 34 矩形凹模裝在有方形洞的板上，計(jì)算公式為： minH = ? ?WP? （ 513） 式中： minH —— 凹模最小厚度， mm； P —— 沖裁力， mm； ? ?W? —— 許用彎曲應(yīng)力。對(duì)于 Cr12MoV， ? ?W? =（ 300 500） MPa minH = = 25mm 所以取凹模厚度 25 滿足要求 （ 參考文獻(xiàn) [2] 3337P ） 拉簧的設(shè)計(jì) 拉簧作用是在沖壓工作中使導(dǎo)料板與帶料壓緊，保證帶料不偏移；在 非工作狀態(tài)下，使導(dǎo)料板與帶料分離，并擁有一定的間隙，保證帶料的送進(jìn)。 設(shè)計(jì)彈簧的一般步驟： 設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，當(dāng)給出彈簧的工作條件、工作載荷 F 和對(duì)應(yīng)的變形量 f，其計(jì)算步驟大體是： （ 1）根據(jù)工作條件確定彈簧的載荷類型，選擇材料，并獲得許用切應(yīng)力； （ 2）根據(jù)要求，初選旋繞比 C； （ 3）計(jì)算材料直徑 d，并計(jì)算出彈簧的中徑 D； （ 4）計(jì)算有效圈數(shù) n； （ 5）最后進(jìn)行彈簧性能校核。 拉簧類型的選擇 圓柱螺旋彈簧的型式、代號(hào)及參數(shù)系列。見下表 55，選擇 LIII 型 Pa N?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）