【正文】 位壓力超過墊板材料的許用值時(shí)，在凸模與模座之間必須要加一淬硬、磨平的墊板，防止墊板損壞。即 （37）式中，P—為沖裁力，N；F—凸模支承端面積，mm2。表25 模板材料的許用壓應(yīng)力[σP]模板材料[σP] /MPa鑄鐵HT25—4790~140鑄鋼ZG45110~150如果凸模斷面承受單位壓力比模板材料的許用壓力大，則需要加淬硬磨平的墊板。凸模墊板的厚度一般取4～12mm，取12mm。模柄的作用是把上模部分與壓力機(jī)的滑塊相連接，并將作用力由壓力機(jī)傳給模具。在進(jìn)行一般的沖壓加工時(shí)，通常采用帶凸緣式、壓入式或旋入式的圓柱形模柄的裝置。此時(shí)，在與上模座相固定連接時(shí)，需要采用防止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，通常采用銷釘或止轉(zhuǎn)螺釘?shù)妊b置，選用凸緣式比較合適。如圖33是小減速器H62墊片沖孔用的三種可能選用的圓形標(biāo)準(zhǔn)凸模。其中A型圓凸模用于，B型圓凸模用于，而C型快換圓凸模常用于。選用時(shí)由工作部分尺寸d凸模長度主要根據(jù)磨具結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、操作安全、裝配等的需要來確定。 公式計(jì)算： （38）式中：H1—凸模固定板厚度，mm ；H2—卸料板厚度，mm；H3—導(dǎo)料板厚度，mm；H—凸模的附加長度值 所以按照公式（38）得凸模長度：。，中間圓孔直徑為40mm，而且零件又是大批量生產(chǎn)，按照C型快換圓凸模進(jìn)行設(shè)計(jì)，材料選擇T8A，淬火。凸模的強(qiáng)度和剛度基本會(huì)滿足沖壓的要求，不會(huì)發(fā)生凸模被沖斷或者折彎的情況。只有在沖孔凸模的截面尺寸很小而沖裁件板料很厚時(shí)，或者沖孔凸模結(jié)構(gòu)很長而且很細(xì)時(shí)，則只要進(jìn)行沖孔凸模的承壓能力和抗彎能力校核。 （a） （b） （c） 圖33標(biāo)準(zhǔn)凸模 （a）A型圓凸模；（b）B型圓凸模；（c）C型圓凸模、凹模的結(jié)構(gòu) 凸凹模的鑲拼形式選擇凸邊式。這種鑲拼結(jié)構(gòu)多適用于薄板和小零件的沖裁，滿足沖壓的要求。其結(jié)構(gòu)示意圖如34。圖24 凸邊式鑲拼結(jié)構(gòu)目前標(biāo)準(zhǔn)的模架有導(dǎo)柱模和導(dǎo)板模模架著兩種，模架有四大結(jié)構(gòu)，分別為：下模座、上模座、導(dǎo)套和導(dǎo)柱四種。標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱模模架類型有四種，分別是：后側(cè)導(dǎo)柱式、中央導(dǎo)柱式、對角導(dǎo)柱式、四角導(dǎo)柱式著四種。在選擇模架時(shí)需考慮工件的受力變形特點(diǎn)、坯料定位、出料方式、材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)等因素。由于板料上零件用的是豎排的方式進(jìn)行的，在進(jìn)行沖壓時(shí)工作面敞開，很適合比較大的零件進(jìn)行沖壓。適合用于小型的倒裝式的沖壓模具。圖35 復(fù)合模具裝配示意圖第4章 彎曲工藝設(shè)計(jì) 彎曲零件采用的是黃銅薄板帶坯，板料在沿著軋制方向上彎曲性能良好，零件成型率非常高。該零件在彎曲前為一個(gè)平面沖裁件，在沖裁件的基礎(chǔ)上進(jìn)行彎曲，材料選用的材料為H62普通黃銅薄板帶坯。沖裁件上沒有懸臂等其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)，只由圓弧角和直線簡單構(gòu)成。，，比板料的極限彎曲半徑要大，是可以通過彎曲加工來完成。零件進(jìn)行彎曲加工時(shí)，彎曲部位的直邊高度必須要滿足彎曲加工要求，這樣才能保證彎曲角處部位的結(jié)構(gòu)均勻，性能達(dá)到零件的要求。所以彎曲圓角出外邊緣的直角高度必須要達(dá)到：。，零件彎曲處高度為25mm，外邊緣直角高度H比料厚大得多，能滿足彎曲要求。在沖裁件上，零件的孔與彎曲部位的距離不能過近，這樣會(huì)造成已經(jīng)沖過的孔發(fā)生第二次變形，導(dǎo)致零件彎曲失敗。只有在孔與彎曲半徑之間達(dá)到合適的距離時(shí)，才能保證彎曲加工的成功。從該零件示意圖上可以看出零件的孔邊距，遠(yuǎn)大于板料的厚度，能滿足彎曲加工的進(jìn)行。在零件圖上，彎曲部位彎曲的角度為90186。，其彎曲半徑給定的為r=。料厚為t=。所以相對彎曲半徑。，彎曲時(shí)相對回復(fù)量比較小，薄板帶坯的平均回彈角為6176。，容易彎曲成型，可以彎曲加工。 零件在進(jìn)行彎曲加工時(shí)已經(jīng)呈半成品，由單個(gè)沖裁件進(jìn)入彎曲模進(jìn)行彎曲。所以，對于彎曲來說，只要進(jìn)行彎曲模的設(shè)計(jì)就可以了。零件彎曲部位為直角，為V形件，雖然彎曲件兩邊長度不相等，但是相差不是太大。為減少彎曲加工的工作強(qiáng)度，選擇帶有壓料裝置和定位銷裝置的彎曲模具，如圖41。圖41 帶壓料裝置和定位銷的彎曲模該彎曲零件由于采用了帶有壓料裝置的彎曲模具，而且零件本身是單個(gè)的沖裁件，所以需要計(jì)算有彎曲件展開的尺寸和的彎曲沖壓力。根據(jù)公式可以計(jì)算出毛坯的尺寸，其計(jì)算公式為： （41）由公式（41）計(jì)算得：。，寬度為66mm。彎曲壓力的大小與零件的彎曲寬度B、板料的厚度t、材料的屈服點(diǎn)σs的大小有著重要關(guān)系，彎曲加工形式和彎曲模具的結(jié)構(gòu)也影響彎曲壓力的大小。該彎曲件彎曲角度為直角，相對彎曲半徑比較小，所以彎曲時(shí)為自由彎曲，計(jì)算彎曲壓力的大小，可以通過自由彎曲經(jīng)驗(yàn)公式來求，其經(jīng)驗(yàn)公式為： （42）式中的P—彎曲壓力（N）； σb—為材料的強(qiáng)度極限值（MPa），硬態(tài)黃銅取σb =300MPa； r—為彎曲凸模的半徑（mm）； t—板料厚度(mm)； b—為彎曲寬度(mm)； k—系數(shù)一般情況下取1～。所以由公式（42）計(jì)算彎曲力得：。在彎曲件進(jìn)行彎曲后，需要進(jìn)一步進(jìn)行彎曲，使彎曲件緊貼著彎曲凸凹模表面進(jìn)行彎曲。這個(gè)彎曲力一般比彎曲力要大，通常需要按照校正彎曲力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。 即： （43）式中，F(xiàn)校—校正彎曲力；N A—校正部位面積；mm2。面積計(jì)算為550mm2。 q—單位面積上校正力，MPa。查表可以得到板料單位面積上校正力，取。 表41 單位面積上校正力 MPa材料板料厚度／mm≤11～22～5鋁10～1515～2020～30黃銅15～2020～3030～40所以通過（43）公式得：N。由于彎曲采用了帶有壓料裝置的彎曲模具，彎曲件的頂件力F頂可以取彎曲力P的。所以。取。彎曲模具的公稱壓力，計(jì)算公式為： （44）所以計(jì)算得：N。 。 選擇彎曲壓力機(jī)時(shí)，不僅要考慮，還有考慮。只要選擇 N即可。總 結(jié)從整個(gè)小減速器H62墊片設(shè)計(jì)的過程來看，采用倒裝式復(fù)合模沖壓能滿足大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)率非常高，生產(chǎn)成本比較低，滿足了設(shè)計(jì)需求。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是大批量小減速器H62墊片生產(chǎn)的復(fù)合模設(shè)計(jì)。首先要確定沖裁件的工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方案，然后在根據(jù)零件方案的要求設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模。在確定設(shè)計(jì)方案前要分析零件沖壓的可行性和零件的工藝性，然后在根據(jù)零件的設(shè)計(jì)方案來確定和制訂生產(chǎn)方案，最后在進(jìn)行倒裝式?jīng)_壓模具的設(shè)計(jì)。整體設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)沖裁件的形狀，精度，材料性能和沖壓工藝要求來選擇不同的設(shè)計(jì)方法。在確定工藝方案方面，沖孔—落料同時(shí)進(jìn)行，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是自動(dòng)送料方式，彈性下出料方式和搭邊值、板料沖壓的歩距、間隙等。在沖壓工藝計(jì)算方面，模具的壓力中心，沖壓力，沖裁力，模具刃口尺寸和模具主要零部件尺寸設(shè)計(jì)，以及沖壓機(jī)的選擇是沖壓工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。墊片設(shè)計(jì)選用的材料為H62普通黃銅薄板帶坯。H62黃銅抗剪強(qiáng)度為στ=260MPa，抗拉強(qiáng)度σb=410MPa，伸長率35%，屈服強(qiáng)度σs=380MPa，彈性模量E=100103MPa。零件的尺寸精度給定的是IT11級(jí)，沖孔精度為IT10，其余未標(biāo)注的選用IT14，對于表面粗糙度沒有做特殊要求。板料選擇自動(dòng)送料的方式進(jìn)行送料，卸料方式采用彈壓卸料方式，進(jìn)料方向上采用無側(cè)壓導(dǎo)向裝置。，%，其余為工藝廢料結(jié)構(gòu)廢料。在工藝計(jì)算上，沖裁件的結(jié)構(gòu)簡單，以中間R20mm圓孔圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，通過CAD軟件計(jì)算得到壓力中心坐標(biāo)為（0，）。，壓力機(jī)初選設(shè)備為開式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—16，其公稱壓力為160KN，大于沖裁件的沖公稱壓力，壓力機(jī)選擇合適。本設(shè)計(jì)過程中，還存在一些問題，如在選取排樣方式的時(shí)候，如果選取少廢料排樣，那么對條料規(guī)格的要求會(huì)比較嚴(yán)格，如果配備一臺(tái)精度比較高的沖壓機(jī)的話可以選取少廢料排樣方式這樣就可以大大提高材料利用率。由于在學(xué)習(xí)中只是知道一些理論上的東西，沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以對這方面的知識(shí)有所欠缺，并且在設(shè)計(jì)中也深入的去了解和閱讀這方面的書籍和內(nèi)容，補(bǔ)充該方面的知識(shí)的所不足之處。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[2][R].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[3]李澄，聞百橋，[M].北京：高等教育出版社，[4]馮炳堯，韓泰來，：第二版[R].上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1998[5]：省模具工業(yè)協(xié)會(huì)，[6][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997[7][M].東北工學(xué)院，1988[8][D].湖南大學(xué)，2010[9][M].北京：國防工業(yè)出版社，1994[10] 王秀鳳，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，致 謝 本次小減速器H62墊片工藝及復(fù)合模設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在錢宇強(qiáng)老師的認(rèn)真教育和悉心指導(dǎo)下完成的。他平時(shí)嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，深深地激勵(lì)著同學(xué)。在指導(dǎo)設(shè)計(jì)上，錢老師要求非常嚴(yán)格，對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了許多寶貴意見。在私下里，錢老師對學(xué)生卻非常和藹，和學(xué)生談?wù)摃r(shí)有說有笑。在指導(dǎo)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，老師不僅在學(xué)業(yè)上給同學(xué)以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上幫學(xué)生樹立新的目標(biāo)。在此謹(jǐn)向錢老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。本篇設(shè)計(jì)引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，很難完成本篇論文的寫作。同時(shí)感謝本組的老師、同學(xué)和朋友，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中給予我很多建議，還在論文的撰寫和排版等過程中提供熱情的幫助。由于學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，煩請各位老師給予建議。 25