【正文】 =(KN) Fu= +1uF2 =+ =(KN) 對(duì)于頂件或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取彎曲力的 30%～80%。 F 壓 =80% Fu =80% =(KN) 彎曲力: F C= Fu+ F 壓=+=(KN)34 總的沖壓力的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力： F=Fp+FQ+FQ 1+FQ2+FC F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC =++++ =(KN)根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為：開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23—16。第 5 章 主要零部件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸凹模的設(shè)計(jì)原則：①保證凸模，凹模有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度；②凸模和凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造方便；③廢料的排除應(yīng)該方便、可靠。凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)圓形凸模均采用階梯式，臺(tái)肩固定的結(jié)構(gòu)；異形凸模采用直通式，臺(tái)肩固式的結(jié)構(gòu)，對(duì)凸模截面尺寸相對(duì)比較大，形狀復(fù)雜點(diǎn)的異形凸?？刹捎寐葆敼潭ǎㄈ绯尚蝹?cè)刃） ；而對(duì)于成形的凸模也采用直通式，臺(tái)肩固定的結(jié)構(gòu)；彎曲凸模采用直通式，臺(tái)肩固定且?guī)в袑?dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)樵趶澢臅r(shí)候是單邊受力，側(cè)向壓力較大，使得凸模不能保持正常的工作位置，帶有導(dǎo)向的彎曲凸模，工作時(shí)導(dǎo)向部分先進(jìn)入凹模，改善受力狀態(tài)。凹模的結(jié)構(gòu)形式比較多，這里凹模選擇鑲拼式結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵诙喙の患?jí)進(jìn)模中，工35位數(shù)較多，采用整體式不好加工，刃口在刃磨時(shí)比較困難；且有時(shí)因局部凹模的損壞，而導(dǎo)致整個(gè)凹模板報(bào)廢，損失較大。故采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，其固定方式采用臺(tái)肩固定。對(duì)于凹模刃口形狀是規(guī)則的，采用圖（a）中所示；對(duì)于凹模刃口形狀是異形，為了便于加工采用圖（b）中所示，其中 а=3039。刃壁高度 h 取 6mm。為了保證凹模有足夠的強(qiáng)度，其高度取 30mm。 沖裁凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 多工位級(jí)進(jìn)模的凹模設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的。要考慮各工位工作形孔的形狀、精度、又要考慮各形孔的相對(duì)位置，確定各形孔的基準(zhǔn)和相互間的坐標(biāo)關(guān)系；又要考慮加工方便和使用壽命等因素，所以多工位級(jí)進(jìn)模凹模機(jī)構(gòu)的種類(lèi)較多。 凹模的分類(lèi)：整體凹模、鑲套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模 分析各凹模的使用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)：整體凹模： 1）整體凹模：對(duì)于多工位級(jí)進(jìn)模，不論其凹模的形孔多少，復(fù)雜程度如何，凹模設(shè)計(jì)為整體凹模 一個(gè)整體的稱(chēng)為整體凹模。對(duì)于多工位級(jí)進(jìn)模，整體凹模缺點(diǎn)較多。 2）鑲套式凹模：在多工位級(jí)進(jìn)模中，對(duì)于某些銷(xiāo)的工作形孔為了加工方便，容易更換和 鑲套式凹模： 鑲套式凹模 刃模，是一種在整體凹?；蚱渌问桨寄５木植啃慰孜恢描傄粋€(gè)套裝凹模（圓套、方套或 異形套） 。 3）拼合形孔凹模：該結(jié)構(gòu)可滿(mǎn)足凹模形孔加工精度高這一要求，對(duì)某些不易于加工的凹 拼合形孔凹模： 拼合形孔凹模 模形孔，常采用拼合形孔這種結(jié)構(gòu)。 4）分段拼合凹模：在多工位級(jí)進(jìn)模中，為了解決各工位形孔間的間距精度，abh36經(jīng)常采用分 分段拼合凹模分段拼合凹模 段拼合凹模的設(shè)計(jì)方法，就是將模具的凹模分成若干段，每段中的形孔數(shù)不一，然后將這 幾段凹模的結(jié)合面研合鑲?cè)氚寄Ｍ馓祝ɑ驀颍﹥?nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體凹模。 綜合分析下來(lái)，采用了分段拼合凹模，該結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是克服了整體凹模的缺點(diǎn)。它是把每段凹模的工作形孔加工完了，再以?xún)?nèi)孔為基準(zhǔn)加工外形尺寸。一般以磨削余最終 研磨加工來(lái)控制孔到坐標(biāo)基準(zhǔn)的距離，凹模形孔距離能控制在 毫米之內(nèi)。 凸凹模的設(shè)計(jì) 凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。 外形凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)樵撝萍螤畈皇菑?fù)雜，但有彎曲部分，所以將落料模設(shè)計(jì)成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機(jī)床加工。可以直接用 2 個(gè) M8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按 H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置 1 個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長(zhǎng)度為：L=H1 +H3+（15~20）mm H1——凸模固定板厚度；H3——卸料板厚度；查表 5—5 得 H3=10mm(15~20)——附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。 （附加長(zhǎng)度?。?0L=25+10+25+6 =66mm 導(dǎo)正銷(xiāo)的直線部分應(yīng)為(~）t ，導(dǎo)正銷(xiāo)伸入定位孔時(shí)，板料應(yīng)處于自由狀態(tài)。在手工送料時(shí)，板料以由擋料銷(xiāo)定位，導(dǎo)正銷(xiāo)將工件導(dǎo)正的過(guò)程的將板料向后拉回約 。必須在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正。在外形凸模的底部鉆安裝導(dǎo)正銷(xiāo)，采用 H7/r6 的配合，為防止其脫落，在凸模上37打橫向孔，用銷(xiāo)釘固定導(dǎo)正銷(xiāo)。 內(nèi)孔凸模設(shè)計(jì)因?yàn)閮?nèi)孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸模固定板采用 H7/r6 配合。凸模長(zhǎng)度與外形凸模長(zhǎng)度相等為 66mm。凸模材料應(yīng)選 T10A，熱處理56~60HRC，凸模與卸料板之間的間隙見(jiàn)表 5—1 查得凸模與卸料板的間隙選為。表 5—1 凸模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙序號(hào)模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙 Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙 Z21 ~ ~ 約為 2 ~ ~ 約為 3 ~ ~ 約為 4 ~ ~ 約為 彎曲凸模的設(shè)計(jì)彎曲模工作部分的尺寸，主要是指凸模、凹模的圓角半徑和凹模的深度，對(duì)于 U形件的彎曲模則還有凸、凹模之間的間隙及模具寬度尺寸等。（一）凸凹模的圓角半徑凸模的圓角半徑 應(yīng)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rp彎曲半徑 。如果 r＜ ，彎曲時(shí)應(yīng)取 ≥ ，隨后增加一道校正工序，校正minminpmin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rp tr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：rdt≥2mm， =（3～6）tt=2～4mm， =（2～3）td38t＞4mm， =2trd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。（二）凹模深度彎曲 U 形件時(shí)，若直邊高度不大或要求兩邊平直，凹模深度應(yīng)對(duì)于零件的高度；否則，凹模深度可小于零件高度。（三）凸、凹模間隙彎曲 V 形件時(shí)，凸、凹模之間的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來(lái)控制的，但設(shè)計(jì)中必須考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠，以保證彎曲件的質(zhì)量。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，降低模具壽命，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.彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用 H7/r6配合。長(zhǎng)度等于 63mm,凸模材料應(yīng)選 T10A，熱處理 56~60HRC，沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙，間隙為 。為了保證間隙合理，彎曲凸模的寬度取 15mm。 卸料部分的設(shè)計(jì) 卸料板的設(shè)計(jì)本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對(duì)內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 5—2 選擇，卸料板厚度為 6mm。卸料板與 2 個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為 。卸料板采用 45鋼制造，熱處理淬火硬度 40~45HRC。表 5—2 固定卸料板厚度卸料板寬度沖件厚度 t50 50~80 80~125 125~200 20039~ 6 6 8 10 12~ 6 8 10 12 14~3 8 10 12 14 16 卸料彈簧的設(shè)計(jì) 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。（1） 彈簧的選擇與計(jì)算 在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（GB2089—1980） ，設(shè)計(jì)時(shí)根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。 ①卸料彈簧的選擇原則 a、為保證卸料正常工作，在非狀態(tài)下，彈簧應(yīng)該預(yù)壓，其與壓力應(yīng)大于等于單個(gè)彈簧承受的卸料力，即 Fy≥Fx/n 公式（5—1）式中 Fy——彈簧的預(yù)壓力，N； Fx——卸料力，N； N——彈簧根數(shù)。b、彈簧的極限壓縮量應(yīng)大于或等于彈簧工作時(shí)的總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式（5—2）式中 Hj——彈簧的極限壓縮量，mm； H——彈簧工作時(shí)的總壓縮量，mm； Hy——彈簧在余壓力作用下的預(yù)壓量，mm； Hx——卸料板的工作行程 mm； Hm——凸模與凸凹模的刃磨量，mm，通常取 Hm=4～10mm。 C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。 ②卸料彈簧的選用與計(jì)算步驟a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根數(shù) n，計(jì)算每個(gè)彈簧應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)壓力 Fy。b、根據(jù)根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)預(yù)選彈簧的規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使彈簧的極限工作壓40力大于預(yù)壓力，初選時(shí)一般可取 Fj=（～2）Fy。C、計(jì)算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力下的預(yù)壓量 Hy Hy= FyHj /Fj 公式（5—3）d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時(shí)的實(shí)際總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿(mǎn)足，則需重選彈簧規(guī)格，直至滿(mǎn)足為止。e、列出所選彈簧的主要參數(shù)：d（鋼絲直徑）D 2(彈簧中徑)t（節(jié)距）h 0 （自由高度）n（圈數(shù)）Fj（彈簧的極限壓力）Hj（彈簧的極限工作量）假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù) n=4，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為 根據(jù)公式 5—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N)初選彈簧規(guī)格，按 2Fy 估算彈簧的極限工作壓力 Fj Fj=2Fy=21137=2274(N)查標(biāo)準(zhǔn) GB2089—1980，初選彈簧規(guī)格為 dD2 h0=435100, Fj=1400, Hj=(mm)計(jì)算所選彈簧的的預(yù)壓量 Hy 根據(jù)公式 5—3 Hy= FyHj /Fj=113730/1400=（mm）校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程 Hx=+1=（mm）,取凹模刃磨量為 4（mm）,則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為 H=Hy+Hx+Hm =++4=(mm) 應(yīng)為 H＜Hj=，故所選彈簧合格。 所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4mm,D 2=35mm,t=,n=12 圈，h 0=100mm, Fj=1400, Hj=(mm)。彈簧的標(biāo)記為：彈簧 435100 GB2089—1980。 定位零件的設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模中各個(gè)工位間距是條料在模具中每送進(jìn)一次所需要移動(dòng)的固定距離。因而工位間距的精度直接影響到?jīng)_件的尺寸和精度。（1）定距方式41采用成形側(cè)刃定距。因?yàn)閭?cè)刃定距的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造比較方便，而且也適合于手工送料。側(cè)刃有分為無(wú)導(dǎo)向和帶導(dǎo)向的兩大類(lèi)，選擇帶有導(dǎo)向的側(cè)刃。因?yàn)闂l料的厚度（t=）較小，沖切時(shí)是單邊受力、側(cè)向壓力較大，無(wú)導(dǎo)向會(huì)使得側(cè)刃不能保持正確的工作位置，甚至?xí)霈F(xiàn)崩刃。啃傷凹模刃口的現(xiàn)象。有導(dǎo)向的側(cè)刃，工作時(shí)導(dǎo)向部分先進(jìn)入凹模型孔，改善受力狀態(tài)，能保持側(cè)刃正確的工作位置，定距效果好。（2）定位方式采用導(dǎo)正銷(xiāo)定位。其實(shí)通常是以側(cè)刃進(jìn)行粗定位，以導(dǎo)正銷(xiāo)為精定位，這兩種方式的配合使用，能夠獲得較好的定距效果。 模架及其它零件的設(shè)計(jì) 上下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具采用后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。滾動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車(chē)床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)） ，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 10mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/h5 的過(guò)盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 R7/r 的過(guò)盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm 以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 45 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 56~60HRC。導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱：d/mmL/mm 分別為 φ28195；導(dǎo)套：d/mmL/mmDmm 分別為 φ28