【導(dǎo)讀】而且精度要求比較高，形狀比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大。通過(guò)工藝性分析，工序?yàn)槁?。料、沖孔和彎曲。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求，采用級(jí)進(jìn)模制造，能很好的解決上述問(wèn)題。原料為2A12M，采用自動(dòng)送料器和自動(dòng)送料裝置送料。模架采用四導(dǎo)柱四導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和彈。足夠的運(yùn)動(dòng)精度。沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用·······························································2. 沖壓的基本工序及模具種類(lèi)·······························&

　　

【正文】 此模具的壓力中心為（－５，－５） 沖裁凸凹模刃口尺寸及公差 凸凹模刃口尺寸計(jì)算原則 確定沖裁凸凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔，并遵循如下原則： 。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過(guò)減小凸模刃口尺寸來(lái)取得。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸來(lái)取得。 ，要考慮 工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求。又要保證有合理的間隙值。 ―入體 ‖原則標(biāo)注為單向公差。 12345678yX0A BCDEFGHIJK范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 20 凸凹模刃口尺寸計(jì)算方法 由于沖模加工方法不同，沖裁刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類(lèi)。 （ 1）落料 設(shè)工件的尺寸為 0??D ，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到 凸模尺寸。 AxDDA ????? 0m a x )( 0m i n)(TZDD AT ???? （ 2）沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 ??0d ，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸 ]11[ 。 0m i n )(TxddT ????? AZdd TA ???? 0m i n)( （ 3）孔心距 孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸。在同一工布中，在工件上沖出孔距為 2/??L 兩個(gè)孔時(shí)，其凹模型孔中心距 dL 可按下式確定。 ??? 81LLd 其中： x ——磨損系 AT ??、 ——凸、凹模的制造公差。 凸模與凹模配作法 配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理 間隙配制另一件。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱(chēng)尺寸，不標(biāo)注公差，但在圖紙上注明： ―凸（凹）模刃口按凹（凸）遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 minZ ‖。 采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大、變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算 ]12[ 。 （ 1）凸?；虬寄Ｄp后會(huì)增大的尺寸 ——第一類(lèi)尺寸 A 落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的落料凹模尺寸，計(jì)算公式如下： 第一類(lèi)尺寸： ????? 410m a x )( xAAj （ 2）凸?；虬寄Ｄp后會(huì) 減小的尺寸 ——第二類(lèi)尺寸 B 沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會(huì)減小的尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的沖孔凸模尺寸，計(jì)算公式如下： 第二類(lèi)尺寸： 0m i n 41)( ????? xBBj （ 3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸 ——第三類(lèi)尺寸 C 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的孔心距尺寸，計(jì)算公式如下： 第三類(lèi)尺寸： ????? 81)21(m i nCC j 式中： jjj BA C、 ——模具基準(zhǔn)尺寸（ mm） ； m a xm a xm a x C、 BA ——工件極限尺寸（ mm）； ?——工件公差尺寸（ mm）。 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 22 表 52 配合加工時(shí)凸、凹模尺寸計(jì)算公式 Table 52 with convex concave die size calculation formula when processing 工序性質(zhì) 制件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 0??A 按凹模尺寸 配制，其雙面間隙為： maxmin zz ?? ????? )( xAAd ??0B 0 )( ????? xBBd C ??0C ????? 1 2 )(CC d 0??C ????? 1 2 )(CC d 39。??C ??? d 沖孔 0??A ????? )( xAAp 按凸模尺寸配制，其雙面間隙為： maxmin zz ?? ??0B 0 )( ????? xBB p C ??0C ????? )(CC p 0??C ????? )(CC p 39。??C ??? p 表 52中： pA pB 、pC—————凸模的刃口尺寸（ mm） dA、 dB 、 dC ————凹模的刃口尺寸（ mm） A 、 B、 C —————工件的基本尺寸（ mm） ?———————————工件的公差（ mm） 39。?———————————工件的偏差（ mm） X———————————磨損系數(shù)，可參考上面的值 凸凹模刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)材料及材料厚度查劉建超所編《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 55P ，表 得： 沖裁雙面間隙 mmZ in ? ， mmZ ax ? 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 工位 1：沖直徑為 4mm的導(dǎo)正孔 根據(jù)前面工件結(jié)構(gòu)工藝分析將工藝孔的等級(jí)為 10級(jí)，其磨損系數(shù) x =1，制造公差為： )( m inm a x ZZp ??? =（ ） =； )( m inm a x ZZd ??? =（ ） =。 m i nm a 1 0 ZZdp ?????? ?? ，滿(mǎn)足要求。故可得其凸凹?？梢苑珠_(kāi)加工為： 0 0 0 . 0 4 80 . 0 1 2 0 . 0 3 6( ) (4 1 0 . 0 4 8 ) 4PPd d x ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0 . 0 1 2 0m i n 0 0 0 . 0 1 2( ) ( 4 . 0 4 8 0 . 0 4 ) 4 . 1ddPd d Z ?? ? ?? ? ? ? ? 式中： x ——磨損系數(shù)； dp??、 ——凸、凹模的制造公差， 工位 2：兩個(gè)異形沖裁區(qū) B區(qū)和區(qū) C B 區(qū)和 C 區(qū)的形狀如圖 53 和 54： 圖 53B 區(qū)形狀 圖 54C 區(qū)的形狀 Figure 53 b area shape Figure 54 c area of the shape 表 53 凸凹模配作加工 In table 53 intensive distribution for processing 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 24 沖孔 0??A ????? )( xAAp 按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 maxmin zz ?? ??0B 0 )( ????? xBB p C ??0C ????? )(CC p 0??C ????? )(CC p 39。??C ??? p 由于沖裁形狀比較復(fù)雜，同時(shí)沖裁區(qū)域精度不高公差較大，凸凹模不符合分開(kāi)加工的條件所以采用配合加工，計(jì) 算依據(jù)表 53 公式，各尺寸均為 IT14 級(jí)精度，所以磨損系數(shù)x =，各尺寸及公差分別為 ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ? 。屬?zèng)_孔件，選凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，只需計(jì)算沖孔凸模刃口尺寸及公差，凹模刃口尺寸由凸模實(shí)際尺寸按間 隙要求配作，凸模刃口尺寸計(jì)算如下： 磨損后增大的尺寸： 1 0 . 4 3 0 . 1 1400(1 8 . 5 2 0 . 7 5 0 . 4 3 ) 1 8 . 2 0c ?? ?? ? ? ? 磨損后減小的尺寸 001 0 . 1 60 . 6 24( 4 2 0 . 7 5 0 . . 6 2 ) 4 2 . 4 3a ???? ? ? ? 001 0 . 1 10 . 4 34(1 2 . 2 6 0 . 7 5 0 . 4 3 ) 1 2 . 5 8b ???? ? ? ? 001 0 . 0 80 . 34( 3 . 7 4 0 . 7 5 0 . 3 ) 3 . 9 7d ???? ? ? ? 001 0 . 1 30 . 5 24( 2 3 . 7 4 0 . 7 5 0 . 5 2 ) 2 4 . 1 3f ???? ? ? ? 與之向?qū)?yīng)的凹模尺寸為： ? ； ? ； ? ； ?? ； ? ； ? 工位 3：沖裁分離 D區(qū)，其形狀如圖 55： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 55 沖裁 D 區(qū) Figure 55 D blanking zone 由排樣圖知，只有 a 尺寸對(duì)沖裁形狀有影響，可查的由偏差尺寸為 ? 由于其凸模磨損尺寸減小001 0 . 10 . 2 54( 2 . 0 4 0 . 7 5 0 . 2 5 ) 2 . 2 3a ???? ? ? ?，所以與之相對(duì)的凹模尺寸為? 工位 4：切舌沖裁 E 區(qū) ，其形狀如圖 56： 圖 56 切舌 E 區(qū) Figure 56 E cut the tongue area 各尺寸均為 IT14 級(jí)精度，所以磨 損系數(shù) x =，各尺寸及公差分別為 ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? 。屬?zèng)_孔件，選凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，只需計(jì)算沖孔凸模刃口尺寸及公差，凹模刃口尺寸由凸模實(shí)際尺寸按間隙要求配作，凸模刃口尺寸計(jì)算如下： 001 0 . 0 90 . 3 64(1 0 0 . 7 5 0 . . 3 6 ) 1 0 . 2 7a ???? ? ? ? 001 0 . 0 80 . 34( 5 . 7 4 0 . 7 5 0 . 0 . 3 ) 5 . 9 7b ???? ? ? ? )( ??? ????c 001 0 . 0 90 . 3 64( 8 0 . 7 5 0 . 3 6 ) 8 . 2 7d ???? ? ? ? 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 26 所以與之配合的凹模尺寸為： ? ； .?? ； ? ? 彎曲凸凹模刃口尺寸及公 差 圖 57 工位 5 上端 U 形彎曲的尺寸 Figure 57 station 5 top ushaped bending of the size 此零件在彎曲 U 形時(shí)，尺寸是標(biāo)注在內(nèi)形上的，所以可根據(jù)前面凸、凹模計(jì)算方法時(shí)的計(jì)算公式計(jì)算該 U 形彎曲的凸、凹模尺寸及公差 168P ： 凸模尺寸為： 0 0 0m i n 0 . 0 2 1( 0 . 7 5 ) (2 7 . 5 4 0 . 7 5 0 . 2 1 ) 2 7 . 5 9TTALL ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于凸凹模配合加工，其單邊間隙 Z= t ct??? 系數(shù) c 可查得為 ? 為坯料厚度正偏差取 ，所以 Z 為 。 凹模尺寸為 0 . 0 30 0 0( ) (2 7 . 5 9 2 . 3 ) 2 9 . 8 4AATAL L Z ??? ?? ? ? ? ? 圖 58 工位 6 上 U 形彎曲的尺寸 Figure 58 location the size of the ushaped bent on 6 此零件在彎曲 U形時(shí)，尺寸是標(biāo)注在內(nèi)形上的，所以可根據(jù)前面凸、凹模計(jì)算方法時(shí)的計(jì)算公式計(jì)算該 U形彎曲的凸、凹模尺寸及公差 168P ： 凸模尺寸為： 0 0 0m i n 0 . 0 2 1( 0 . 7 5 ) (2 0 0 . 7 5 0 . 0 6 ) 2 0 . 0 4 5TTALL ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于凸凹模配合加工，其單邊間隙 Z= t ct??? 系數(shù) c 可查得為 ? 為坯料厚度正偏遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 差取 ，所以 Z 為 。 凹模尺寸為 0 . 0 2 10 0 0( ) (2 0 . 0 4 5 2 . 2 ) 2 2 . 2 4 5AATAL L Z ??? ?? ? ? ? ? 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 28 6 主要零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算 由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模的加工以及裝配工藝等亦不同 ，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃等；結(jié)構(gòu)有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式、和帶護(hù)套式等。凸模的固定方法有臺(tái)階固定、鉚接、螺釘和銷(xiāo)釘固定等 ]13[ 。 而在此零件的加工過(guò)程中，沖裁凸模的形狀不規(guī)則，需利用線(xiàn)切割加工，故采用直通式結(jié)構(gòu)。固定端用鉚接固定方法將其固定在凸模固定板上。切邊凸模為單邊受力，有側(cè)向力，故將凸模設(shè)計(jì)成有引導(dǎo)和防推作用的臺(tái)階式，以保證先導(dǎo)向后切邊的合理配合。 由于 制件有多處彎曲，為便于凹模制造、調(diào)整和保證凹模強(qiáng)度，對(duì)制件采取向上彎曲，彎曲凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)。 為保證制件的尺寸精度，每一彎曲處除有一個(gè)彎曲凸模外，在對(duì)應(yīng)的凹模內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)彎曲推塊，以保證模具閉合時(shí)，能先對(duì)條料施加壓力，然后再?gòu)澢?，防止條料因滑動(dòng)產(chǎn)生變形和尺寸的不準(zhǔn)確。同時(shí)，彎曲完畢后，彎曲推塊又起頂料作用。推力大小靠調(diào)節(jié)彈簧的彈力獲得。 圓形凸模其工作部分的尺寸由計(jì)算而得；與凸模固定板配合部分按過(guò)渡配合（ H7/h6）制造；利用臺(tái)階固定。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模的型式 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圓形凸模 型式如圖示： 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ —1—81）規(guī)定，凸模的材料用 T Cr6WV、 Cr1 Cr12MoV。刃口部分熱處理前的兩種材料為 58——60HRC，后三種為 58——62HRC，尾部回火至40——50HRC。 對(duì)于采用線(xiàn)切割和成形磨削的非圓形凸模，則制成沒(méi)有臺(tái)階的等斷面的形式。常用Cr12WV、 Cr1 Cr12MoV等材料。 凸模的固定方法 凸模的固定方法： （ 1） 臺(tái)階式凸模，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/m6配合。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （ 2） 直通式凸模，用 N7/h P7/h6鉚接固定。 （ 3） 對(duì)于小凸模采用 粘接固定。粘接的方法有低熔點(diǎn)合金澆注法、環(huán)氧樹(shù)脂澆注法等。 （ 4） 對(duì)于大型沖模中沖小孔的易磨損凸模采用快換凸模的方法，以便修理與更換。 （ 5） 對(duì)于大尺寸的凸模，可直接用螺釘、銷(xiāo)釘固定在模座上而不用固定板 （ 6） 沖小孔的凸模，為了防止凸模折斷，采用帶護(hù)套的凸模。 凸模的長(zhǎng)度 凸模的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定。應(yīng)留有修磨的余量，并且模具在閉合狀態(tài)下，卸料板至凸模固定板間留有避免壓手的安全距離。 凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；虬寄嗝娉叽缧《辶虾翊髸r(shí)，則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度的校驗(yàn)。 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算： 凸模 的長(zhǎng)度計(jì)算公式： 1 2 3L l l l l? ? ? ? 1l ——凸模固定板厚度； 2l ——卸料版厚度； 3l ——導(dǎo)料板厚度； l——附加長(zhǎng)度。 凸模長(zhǎng)度： L=30+25+25+5=85 沖裁凸模的形 狀尺寸如下： 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 30 圖 61 C 區(qū)沖裁凸模 Figure 61 C zone of blanking punch 圖 62 沖導(dǎo)正孔凸模 Figure 62 rush guide hole punch 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 63 E區(qū)切分沖裁凸模 Figure 63 E area segmentation blanking punch 圖 64 D區(qū)沖裁凸模 Figure 64 D district blanking punch 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 32 圖 65 F區(qū)沖裁凸模 圖 66 K區(qū)切斷沖裁凸模 Figure 65 area F blanking punch Figure 66 K area to cut off the blanking punch 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的型式 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ —81及 —81）的圓凹模，圓凹模推薦采用的材料為9Mn2V、 T10A、 Cr6WV、 Cr12，熱處理 硬度為 58—62HRC。 整個(gè)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，局部采用鑲塊結(jié)構(gòu)。彎曲凹模與固定板之間采用快換式結(jié)構(gòu)，以放便更換和修磨。 彎曲鑲塊形狀尺寸如下： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 68 第六位彎曲鑲塊 Figure 68 sixth curved panel board 圖 67 第五工位下彎彎曲鑲塊 圖 69第七工位下彎彎曲鑲塊 Figure 67 5 location under the curved panel board Figure 69 7 station under the curved panel board 凹模的刃口孔型如圖示： 范思民：側(cè)彎件模具設(shè)計(jì) 34 表 61 凹模刃口孔型 Table 61 die blade groove 序號(hào) 簡(jiǎn)圖 特點(diǎn) 應(yīng)用范圍 1 刃口強(qiáng)度較好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大 易積沖件或廢料、孔壁磨損和壓力較大，修磨時(shí)刃口磨去的尺寸較多 向上（下）頂出零件廢料的模具； 形狀復(fù)雜或精度較高的 零件；直徑 d5mm時(shí)的沖裁等。 2 刃口強(qiáng)度較差，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大 不易積沖件或廢料、孔壁磨損和壓力較??； 零件或廢料向下落的模具； 形狀