【正文】 面的金剛石角錐體，錐體相對(duì)兩面間的夾角為 136176。，硬度值等于試驗(yàn)力 F 與壓痕表面積之比值。 此法可以測(cè)試任何金屬材料的硬度，但最常用于測(cè)定顯微硬度，即金屬內(nèi)部不同組織的硬度。 三種硬度大致有如下的關(guān)系：HRC≈1/10HB，HV≈HB（當(dāng)＜400HBS 時(shí)） 模具的力學(xué)性能要求強(qiáng)度 強(qiáng)度即鋼材在服役過(guò)程中，抵抗變形和斷裂的能力。對(duì)于模具來(lái)說(shuō)則是整個(gè)型面或各個(gè)部位在服役過(guò)程中抵抗拉伸力、壓縮力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力或綜合力的能力。 衡量鋼材強(qiáng)度常用的方法是進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)是在拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的，試棒需按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)制備，拉伸過(guò)程中在記錄紙上繪出拉伸力 F 與伸長(zhǎng)量 ΔL 之間的關(guān)系圖，即所謂的拉伸曲線圖，分析拉伸曲線圖就可以得出金屬的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)于在壓縮條件下工作的模具，還經(jīng)常給出抗壓強(qiáng)度。 對(duì)于模具鋼，特別是含碳量高的冷作模具鋼，因塑性很差，一般不用抗拉強(qiáng)度而是以抗彎強(qiáng)度作為實(shí)用指標(biāo)。抗彎試驗(yàn)甚至對(duì)極脆的材料也能反映出一定的塑性。而且，彎曲試驗(yàn)產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)與許多模具工作表面產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)極相似，能比較精確地反映出材料的成分及組織因素對(duì)性能的影響。 在拉伸曲線圖上有一個(gè)特殊點(diǎn)，當(dāng)拉力到達(dá)這一點(diǎn)時(shí)，試棒在拉力不增加或有所下降情況下發(fā)生明顯伸長(zhǎng)變形，這種現(xiàn)象稱為屈服。這時(shí)的應(yīng)力稱為這種材料的屈服點(diǎn)。而當(dāng)外力去除后不能恢復(fù)原狀的變形，這部分變形被保留下來(lái)，成為永久變形，稱為塑性變形。屈服點(diǎn)是衡量模具鋼塑性變形抗力的指標(biāo)，也是最常用的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)模具材料要求具有高的屈服強(qiáng)度，如果模具產(chǎn)生了塑性變形，那么模具加工出來(lái)的零件尺寸和形狀就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生廢品，模具也就失效了。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 28 頁(yè) 模具的力學(xué)性能要求塑性 淬硬的模具鋼塑性較差，尤其是冷變形模具鋼，在很小的塑性變形時(shí)即發(fā)生脆斷。衡量模具鋼塑性好壞，通常采用斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率兩個(gè)指標(biāo)表示。 斷后伸長(zhǎng)率是指拉伸試樣拉斷以后長(zhǎng)度增加的相對(duì)百分?jǐn)?shù)，以 δ 表示。斷后伸長(zhǎng)率 δ 數(shù)值越大，表明鋼材塑性越好。熱模鋼的塑性明顯高于冷模鋼。 斷面收縮率是指拉伸試棒經(jīng)拉伸變形和拉斷以后，斷裂部分截面的縮小量與原始截面之比，以 ψ 表示。塑性材料拉斷以后有明顯的縮頸，所以 ψ 值較大。而脆性材料拉斷后，截面幾乎沒(méi)有縮小，即沒(méi)有縮頸產(chǎn)生，ψ 值很小，說(shuō)明塑性很差。 模具的力學(xué)性能要求韌性 韌性是模具鋼的一種重要性能指標(biāo)，韌性決定了材料在沖擊試驗(yàn)力作用下對(duì)破裂的抗斷能力。材料的韌性越高，脆斷的危險(xiǎn)性越小，熱疲勞強(qiáng)度也越高。對(duì)于衡量模具脆斷傾向，沖擊韌度試驗(yàn)具有重要意義。 沖擊韌度是指沖擊試樣缺口處截面積上的沖擊吸收功，而沖擊吸收功是指規(guī)定形狀和尺寸的試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下折斷時(shí)所吸收的功。沖擊試驗(yàn)有夏比 U 形缺口沖擊試驗(yàn)（試樣開(kāi)成 U 形缺口） 、夏比 V 形缺口沖擊試驗(yàn)（試樣開(kāi)成 V 形缺口）以及艾式?jīng)_擊試驗(yàn)。 影響沖擊韌度的因素很多。不同材質(zhì)的模具鋼沖擊韌度相差很大，即使同一種材料，因組織狀態(tài)不同、晶粒大小不同、內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)不同沖擊韌度也不相同。通常是晶粒越粗大，碳化物偏析越嚴(yán)重（帶狀、網(wǎng)狀等） ，馬氏體組織越粗大等都會(huì)促使鋼材變脆。溫度不同，沖擊韌度也不相同。一般情況是溫度越高沖擊韌度值越高，而有的鋼常溫下韌性很好，當(dāng)溫度下降到零下 20～40℃時(shí)會(huì)變成脆性鋼。 為了提高鋼的韌性，必須采取合理的鍛造及熱處理工藝。鍛造時(shí)應(yīng)使碳化物盡量打碎，并減少或消除碳化物偏析，熱處理淬火時(shí)防止晶粒過(guò)于長(zhǎng)大，冷卻速度不要過(guò)高，以防內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。模具使用前或使用過(guò)程中應(yīng)采取一些措施減少內(nèi)應(yīng)力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 29 頁(yè) 模具的力學(xué)性能要求 熱疲勞抗力及斷裂韌度 熱疲勞抗力表征了材料熱疲勞裂紋萌生前的工作壽命和萌生后的擴(kuò)展速率。熱疲勞通常以 20℃—750℃條件下反復(fù)加熱冷卻時(shí)所發(fā)生裂紋的循環(huán)次數(shù)或當(dāng)循環(huán)一定次數(shù)后測(cè)定裂紋長(zhǎng)度來(lái)確定。熱疲勞抗力高的材料不易發(fā)生熱疲勞裂紋，或當(dāng)裂紋萌生后，擴(kuò)展量小、擴(kuò)展緩慢。斷裂韌度則表征了裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展抗力，斷裂韌度高，則裂紋不易發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展。 模具的力學(xué)性能要求 耐磨損性能 冷作模具服役時(shí)，被成形的坯料會(huì)沿著模具表面既滑動(dòng)又流動(dòng)，在模具與坯料間產(chǎn)生很大摩擦力。這種摩擦力使模具表面受到切應(yīng)力作用，在其表面劃刻出凹凸痕跡，這些痕跡與坯料不平整表面相咬合，逐漸在模具表面造成機(jī)械破損即磨損。冷作模具，特別是正常失效的冷作模具，多數(shù)因磨損而報(bào)廢。因此，對(duì)冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般條件下材料硬度越高，耐磨性越好。但耐磨性與在軟基體上存在的硬質(zhì)點(diǎn)的形狀、分布也有很大關(guān)系。 冷作模具的磨損包括磨料磨損、粘著磨損、腐蝕磨損與疲勞磨損。 模具的力學(xué)性能要求 斷裂抗力 除常規(guī)力學(xué)性能如沖擊韌度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等一次性斷裂抗力指標(biāo)外，小能量多次沖擊斷裂抗力更切合冷作模具實(shí)際使用狀態(tài)性能。作為模具材料性能指標(biāo)還包括抗壓疲勞強(qiáng)度、接觸疲勞強(qiáng)度等。這種疲勞斷裂抗力指標(biāo)是由在一定循環(huán)應(yīng)力下測(cè)得的斷裂循環(huán)次數(shù)，或在一定循環(huán)次數(shù)下導(dǎo)致斷裂的載荷來(lái)表征的。關(guān)于是否把斷裂韌度作為冷作模具材料的一項(xiàng)重要處能指標(biāo)，尚待研究和探討。 九、沖壓模具結(jié)構(gòu)對(duì)安全的影響（一）模具的主要零件、作用及安全要求 .工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿足如下要求：（1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓過(guò)程中斷裂或破壞；（2）對(duì)其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 30 頁(yè) 定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位銷(xiāo)（板） 、擋料銷(xiāo)（板） 、導(dǎo)正銷(xiāo)、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計(jì)定位零件時(shí)應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過(guò)定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷(xiāo)定位等。 3.、壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。 壓邊圈可對(duì)拉延坯料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動(dòng)和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運(yùn)動(dòng)，頂出件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具有足夠的頂出力，運(yùn)動(dòng)要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸入或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。 導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時(shí)有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少 5 至 10 毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過(guò)導(dǎo)柱送取料。 支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件，其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過(guò)大或過(guò)小均不利于操作。 有些模具（落料、沖孔類模具）為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時(shí)墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對(duì)相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，不要太大，以免模板斷裂。 緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷(xiāo)、墊圈等，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計(jì)選用時(shí)應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作。 （二）模具設(shè)計(jì)的安全要點(diǎn) 在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對(duì)于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對(duì)于大型 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 31 頁(yè) 零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時(shí)，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時(shí)間，并應(yīng)明確模具危險(xiǎn)區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。 模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防止使用過(guò)程中損壞和變形，緊固零件要有防松動(dòng)措施，避免意外傷害操作者。 不允許在加工過(guò)程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時(shí)有過(guò)大的動(dòng)作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢(shì)；不允許在作業(yè)時(shí)有過(guò)多和過(guò)難的動(dòng)作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時(shí)有強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。模具設(shè)計(jì)應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。20 千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。裝拆模具零件時(shí)應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能；模具要便于解體存放?？傊?，模具中的哪怕是細(xì)微的問(wèn)題都會(huì)影響安全，只有對(duì)每種作業(yè)中的具體問(wèn)題進(jìn)行分析，才能提出模具中的安全注意事項(xiàng)。十、結(jié)束語(yǔ)數(shù)控沖床模具的生產(chǎn)量比較大， 。因此要求盡可能地簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低制造成本，并充分利用廠方現(xiàn)有的機(jī)床，還要求能夠?yàn)閷?lái)的大批量生產(chǎn)留有余地。由于在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用了 CAD 和數(shù)控加工技術(shù)使得設(shè)計(jì)和制造的難度有所降低，圖紙、文件的整理和提煉也相應(yīng)快了許多。實(shí)踐證明，用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造，有很高的實(shí)用價(jià)值。參 考 文 獻(xiàn) ：1. 2. 3. 4. 鄧昭銘、5. 邱宣懷、吳宗澤、6. 郭學(xué)陶、吳宗澤、 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 32 頁(yè) 、. 簡(jiǎn)明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社，1993. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國(guó)防工業(yè)出版社，1999裝 訂 線 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 33 頁(yè) 附件圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 34 頁(yè) 上模 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 35 頁(yè) 下模 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 36 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 37 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 38 頁(yè) 打擊頭 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 39 頁(yè) 第 39 頁(yè) 謝謝朋友對(duì)我文章的 賞識(shí)，充值后就可以下 載說(shuō)明書(shū)。我這里還有一個(gè)壓縮 包，里面有相應(yīng)的 word 說(shuō)明書(shū)（附帶：任務(wù)書(shū) 、開(kāi)題報(bào)告、審批表、答辯申請(qǐng) 表、實(shí)習(xí)報(bào)告、指導(dǎo)記錄表）和 CAD 圖紙 （共計(jì) 6 張圖紙）。需要壓縮包的朋友請(qǐng)聯(lián) 系 客服：1459919609。下載后我可以將壓縮包免費(fèi)送給你。需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系?。?！