【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(jì)》P105，表3—5）。如果r＜，彎曲時(shí)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(shí)(＞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(lái)選取： (3～6)t 2～4, (2～3)t t4mm, 2t 對(duì)于本設(shè)計(jì)， 凹模的圓角半徑不宜過(guò)小，以免彎曲時(shí)擦傷毛坯表面，同時(shí)凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)毛坯會(huì)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(jì)》P113,表3—6～表3—8選取。彎曲U形件時(shí)，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(jì)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(duì)于U形件彎曲，必須合理選擇凸、凹模間隙。間隙過(guò)大，則回彈也大，彎曲件尺寸和形狀不易保證；間隙過(guò)小，會(huì)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?。粚?duì)鋼板C＝(～)t，對(duì)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(shí)圖（6—8a），應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，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(shí)(圖6—8b)，則應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，先計(jì)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(jí)公差選取。， 圖 685）計(jì)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(zhǔn)，先計(jì)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(jì)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(lái)選擇經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、適用的模具材料。選材時(shí)必須兼顧模具使用性能要求。對(duì)于冷沖模應(yīng)主要考慮鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。強(qiáng)度與韌性以及韌性與耐磨性之間往往此消彼長(zhǎng)。當(dāng)模具的主要失效方式是脆性開(kāi)裂時(shí)可考慮選擇強(qiáng)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(shí)際情況選擇同時(shí)具有高強(qiáng)度與高韌性的高級(jí)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(shí)，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(shí)要兼顧其在塑料成形溫度下的強(qiáng)度、耐磨性和耐蝕性，同時(shí)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(duì)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(gè)方面。統(tǒng)計(jì)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(qiáng)度,可切削加工性能好，易焊接，對(duì)一般腐蝕非常安定,但易產(chǎn)生腐蝕開(kāi)裂。為普通黃銅中應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)品種?；瘜W(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(qiáng)度 t=235MPa抗拉強(qiáng)度 бb=294MPa屈服強(qiáng)度 бs=98MPa伸長(zhǎng)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(xiàn)儲(chǔ)凱，許斌，李先民，李維民主編《機(jī)械工程材料》）。具有良好的韌性和可塑性。由于該模具是用來(lái)沖裁較為復(fù)雜形狀的工件，采用H62材料。 凹模的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)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(diǎn)是刃邊強(qiáng)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(shí)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)件中選用。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算方法確定，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)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(xiàn)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》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(jì) 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(zhǔn)化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線(xiàn)切割或成型磨削時(shí)，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(tái)階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上無(wú)臺(tái)階，裝配時(shí)端面鉚開(kāi)然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷(xiāo)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(zhǎng)度的確定凸模上無(wú)臺(tái)階，全部長(zhǎng)度尺寸相同，裝配時(shí)上面鉚開(kāi)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(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。凸、凹模的長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度級(jí)凸模固定板與卸料板的安全距離等。這一尺寸如無(wú)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(zhǎng)度為 L=20+8++10= ，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。由于凸凹模同時(shí)起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負(fù)著排除廢料的責(zé)任，故模具設(shè)計(jì)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(hù)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(jiǎn)單，另一方面又便于裝配和更換。由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)度的確定跟凸凹模的長(zhǎng)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(zhǎng)度a初取20mm。故L=12+8++20= 1）一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒(méi)有必要作強(qiáng)度校核。但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛐⊥鼓_厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。1）承壓能力的校核。沖裁時(shí)，凸模承受壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力 ： 對(duì)圓形凸模，由上式可得： 對(duì)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(qiáng)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(lèi)、熱處理和凸模的結(jié)構(gòu)與工作條件?！?。對(duì)于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等，淬火硬度為58～62HRC時(shí)，可取=（～）103MPa,凸模有特殊的導(dǎo)向時(shí)，可取=（2～3）103MPa。F=Ltσb=294=沖孔時(shí)承受的壓應(yīng)力為=（ ）=226MPa 圖87 無(wú)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(shí)不致發(fā)生縱向彎曲失穩(wěn)，凸模的自由長(zhǎng)度必須受到限制。凸模無(wú)導(dǎo)向裝置時(shí)，見(jiàn)圖87 a)對(duì)于非圓形凸模（135～425）對(duì)于圓形凸模（30～95）凸模有導(dǎo)向裝置時(shí)，見(jiàn)圖87 b) 對(duì)于非圓形凸模（380～1200） 對(duì)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(xiàn)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》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(zhǎng)度為20mm，故需要重新確定沖孔凸模的長(zhǎng)度。附加長(zhǎng)度為15mm,。 沖孔凸模的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上構(gòu)思和計(jì)算，沖孔凸模設(shè)計(jì)成下圖88所示的結(jié)構(gòu)： 圖88 沖孔凸模，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。，此時(shí)每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為約119N。沖裁時(shí)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(shí)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(fù)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(shí)，卸料力達(dá)557N，即 h1=F1/Fjhj=119/980=故 H總=+=hj，能滿(mǎn)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(jī)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(jī)通過(guò)打桿傳遞到模具上的。根據(jù)所選壓力機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)模架的閉合高度，確定打桿的長(zhǎng)度為75mm,又由所設(shè)計(jì)的推件板的表