【正文】 凹模之間的間隙及模具寬度尺寸等。 圖67 彎曲模的結(jié)構(gòu)尺寸1）凸凹橫的圓角半徑 凸模的圓角半徑龐等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑 （《沖壓工藝與模具設(shè)計》P105，表3—5）。如果r＜，彎曲時應(yīng)取，隨后增加一道校正工序，校正模的＝r；當(dāng)彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑較大時(＞10)，則必須考慮回彈，修正凸模圓角半徑。 凹模的圓角半徑可根據(jù)板材的厚度t來選取： (3～6)t 2～4, (2～3)t t4mm, 2t 對于本設(shè)計， 凹模的圓角半徑不宜過小，以免彎曲時擦傷毛坯表面，同時凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時毛坯會發(fā)生偏移。2）凹模深度 凹模深度尺寸可按《沖壓工藝與模具設(shè)計》P113,表3—6～表3—8選取。彎曲U形件時，若直邊高度不大或要求兩邊平直，凹摸深度應(yīng)大于零件的高度；否則，凹橫深度可小于零件高度。本次設(shè)計的彎曲部分是U型彎曲，按照表38，可選取凹模深度=15mm3)凸、凹模間隙 對于U形件彎曲，必須合理選擇凸、凹模間隙。間隙過大，則回彈也大，彎曲件尺寸和形狀不易保證；間隙過小，會使零件邊部壁厚減薄，降低摸具壽命，且彎曲力大。生產(chǎn)中常按材料性能和厚度選取；對鋼板C＝(～)t，對有色金屬C＝(～)t。4）模具寬度尺寸彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在外側(cè)時圖（6—8a），應(yīng)以凹模為基準，先確定凹摸尺寸。如果考慮到模具磨損和彎曲件的回彈，凹模寬度尺寸應(yīng)為： 612凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙C，即。彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)時(圖6—8b)，則應(yīng)以凸模為基準，先計算凸模尺寸：，凹模尺寸按凸模配制，保證單邊間隙C，即 613式中 B——彎曲件基本尺寸； ——彎曲件制造公差；——凸、凹模制造公差，按IT6—8級公差選取。， 圖 685）計算彎曲模刃口尺寸由零件圖可知彎曲件寬度標(biāo)注在內(nèi)側(cè)，則應(yīng)以凸模為基準，先計算凸模尺寸，凹模尺寸按凸模配制，由公式： 614 凸模圓角半徑 r=凹模尺寸按凸模配制，保證單邊間隙C，即。由公式 （～)t 615則 第七章 主要零部件設(shè)計模具材料的選擇是否正確不僅影響到模具使用壽命，也影響著制件的生產(chǎn)質(zhì)量。應(yīng)該根據(jù)模具制造條件、模具工作條件、模具材料的基本性能等相關(guān)因素，來選擇經(jīng)濟、先進、適用的模具材料。選材時必須兼顧模具使用性能要求。對于冷沖模應(yīng)主要考慮鋼的強度、韌性和耐磨性。強度與韌性以及韌性與耐磨性之間往往此消彼長。當(dāng)模具的主要失效方式是脆性開裂時可考慮選擇強度較低但韌性更好的材料或制訂合理的熱處理工藝以改善鋼的韌性，亦可根據(jù)實際情況選擇同時具有高強度與高韌性的高級合金鋼。從兼顧韌性和耐磨性的角度除了整體合理選材外，亦可考慮在保證韌性的同時，采用合理的表面處理以改善模具的耐磨性。塑料模具鋼選用時要兼顧其在塑料成形溫度下的強度、耐磨性和耐蝕性，同時還應(yīng)考慮其加工性能和鏡面度。熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致模具早期失效的重要因素。熱處理對模具壽命的影響主要反映在熱處理技術(shù)要求不合理和熱處理質(zhì)量不良兩個方面。統(tǒng)計資料表明，由于選材和熱處理不當(dāng)，致使模具早期失效的約占70％。 H62軟黃銅的性能軟黃銅 H68特性及適用范圍：有極為良好的塑性(是黃銅中最佳者)和較高的強度,可切削加工性能好，易焊接，對一般腐蝕非常安定,但易產(chǎn)生腐蝕開裂。為普通黃銅中應(yīng)用最為廣泛的一個品種。化學(xué)成分：銅 Cu ：～；鋅 Zn：余量；鉛 Pb：≤；鉛 Pb：≤；硼 P：≤鐵 Fe：≤；鈹 Sb ：≤；鉍 Bi：≤；注：≤(雜質(zhì)) 力學(xué)性能：抗剪強度 t=235MPa抗拉強度 бb=294MPa屈服強度 бs=98MPa伸長率 δ10(%)=40 熱處理規(guī)范：熱加工溫度750～830℃。退火溫度520～650℃。消除內(nèi)應(yīng)力的低溫退火溫度260～270℃。（查文獻儲凱，許斌，李先民，李維民主編《機械工程材料》）。具有良好的韌性和可塑性。由于該模具是用來沖裁較為復(fù)雜形狀的工件，采用H62材料。 凹模的設(shè)計是模具設(shè)計一項很重要的工作 考慮到工件的出件方式，采用如圖81的凹模刃口形式：該刃口形式的特點是刃邊強度較好，刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時磨去的尺寸多。一般用于形狀復(fù)雜的上出件的模具。 圖81凹模刃口形式 圓形凹模可由冷沖模國家標(biāo)準或工廠標(biāo)準件中選用。非標(biāo)準尺寸的凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計算方法確定，一般按照經(jīng)驗公式概略地計算，如82圖所示：凹模高度 H=Kb (≥15mm)凹模壁厚 c(～2)H（≥30～40mm）式中 b——沖壓件最大外形尺寸 K——系數(shù)，考慮板材厚度的影響，其值可查文獻《沖壓工藝與模具設(shè)計》P224表81。查得K=。 凹模高度H=Kb==≤15mm由于大批量生產(chǎn)，考慮到總的修模量，.則凹模周界尺寸 圖82 凹模尺寸 B=b+2c=+302=L=H+2c=15+302=75mm 、凹模設(shè)計 凸凹模是本模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。圓形凸模已趨于標(biāo)準化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線切割或成型磨削時，固定部分應(yīng)和工作部分一致。凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；臺階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上無臺階，裝配時端面鉚開然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。由于凸凹模落料部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用直通式，采用圖73示的鉚接固定： 圖73 凸凹模固定形式 圖74 凸模長度的確定凸模上無臺階，全部長度尺寸相同，裝配時上面鉚開然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時便于全長一起磨削。凸、凹模的長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，如圖84所示：凸凹模長度 L=h1+h2+t+a式中h1——固定板厚度（mm）； h2——卸料板厚度（mm）； t——材料厚度（mm）,t=； a——附加長度，它包括凸模的修模量、凸模進入凹模的深度級凸模固定板與卸料板的安全距離等。這一尺寸如無特殊要求，可取10～20mm。 固定板厚度h1取20mm,卸料板厚度8mm,凸凹模長度為 L=20+8++10= ，故不需要進行強度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。由于凸凹模同時起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負著排除廢料的責(zé)任，故模具設(shè)計成如圖85所示的結(jié)構(gòu)： 圖85 凸凹模結(jié)構(gòu)凸凹模的材料選擇T10A，HRC40～50。由于所沖的孔為圓形,而且不屬于需要特別保護的小凸模,所以沖孔凸模采用直接固定在固定板中的形式。一方面加工簡單，另一方面又便于裝配和更換。由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡單，故采用如圖86所示的固定形式，凸模與固定板用H7/g6配合。沖孔凸模長度的確定跟凸凹模的長度確定一樣。L=h1+h2+t+a取固定板厚度為12mm,卸料板厚度取8mm,附加長度a初取20mm。故L=12+8++20= 1）一般情況下，凸模的強度是足夠的，沒有必要作強度校核。但對于特別細長的凸模或小凸模沖厚而硬的材料時，必須進行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗。1）承壓能力的校核。沖裁時，凸模承受壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力 ： 對圓形凸模，由上式可得： 對于其他各種斷面的凸模：式中—凸模最小直徑（mm）； —料厚（mm）；—材料抗剪強度（MPa）；—沖裁力（N）； 86 凸模固定形式—凸模最小截面積（mm）； —凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa），它的大小取決于材料種類、熱處理和凸模的結(jié)構(gòu)與工作條件?！τ赥8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等，淬火硬度為58～62HRC時，可取=（～）103MPa,凸模有特殊的導(dǎo)向時，可取=（2～3）103MPa。F=Ltσb=294=沖孔時承受的壓應(yīng)力為=（ ）=226MPa 圖87 無導(dǎo)向與有導(dǎo)向凸模2）抗縱向彎曲能力的校核。為了凸模在沖裁時不致發(fā)生縱向彎曲失穩(wěn)，凸模的自由長度必須受到限制。凸模無導(dǎo)向裝置時，見圖87 a)對于非圓形凸模（135～425）對于圓形凸模（30～95）凸模有導(dǎo)向裝置時，見圖87 b) 對于非圓形凸模（380～1200） 對于圓形凸模 （85～270） 式中 —凸模允許的最大自由度（mm）； F—該凸模的沖壓力（N）； I—凸模最小斷面慣性矩（mm4）； d—凸模最小直徑(mm)。 以上凸?？箯澞芰统袎耗苄：说墓骄∮谖墨I《沖壓工藝與模具設(shè)計》P225。由于該凸模是有導(dǎo)向的圓形凸模，所以=85 ==該凸模的自由長度為20mm，故需要重新確定沖孔凸模的長度。附加長度為15mm,。 沖孔凸模的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上構(gòu)思和計算，沖孔凸模設(shè)計成下圖88所示的結(jié)構(gòu)： 圖88 沖孔凸模，相對較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。，此時每個彈簧擔(dān)負的卸料力為約119N。沖裁時卸料板的工作行程h2= t+1= mm ；考慮凸模的修模余量h3=5 mm，彈簧的預(yù)壓量為h1；故彈簧總壓縮量為 H總=h1+h2+h3=h1+ mm考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為h1時就有應(yīng)力117N的壓力。初選彈簧直徑d=4mm,彈簧中徑D2=26mm,工作極限負荷980N；自由高度h0=45 mm,工作極限載荷下彈簧的變形量hj=。該彈簧在預(yù)備壓量h1時，卸料力達557N，即 h1=F1/Fjhj=119/980=故 H總=+=hj，能滿足要求。彈簧的裝配高度h裝=h0h1=() mm= 根據(jù)凸、凹模的布置，取卸料板的平面尺寸為80mm60mm，厚度為8mm 打桿的選擇用于固打桿是連接壓力機和模架的重要樞紐，模具要正常工作，工作所需要的壓力，全都是壓力機通過打桿傳遞到模具上的。根據(jù)所選壓力機和標(biāo)準模架的閉合高度，確定打桿的長度為75mm,又由所設(shè)計的推件板的表