【正文】 所設(shè)計(jì)沖 V型槽凸模如圖 66 所示。 圖 64 異型孔 查取 A=11mm， B=， X=， d=12，Δ =1mm， d? =+， Z=，p? =，將數(shù)據(jù)代入式 69,610,611,612得： 0 (11 1)PA ?? ? ?=0； 00. 02 5( 2 0 .6 0 .1 1 )PB ?? ? ?=； ( )dA ??? =+； ( )dB ??? =+。 圖 63 品型孔 經(jīng)計(jì)算并查閱資料得， A=17mm， B=， X=， d=12，Δ =， d? =，分別將數(shù)據(jù)代入式 66,67,68得： 0 0. 07 5(17 0. 1 0. 75 )PA ?? ? ?=0； 0 0. 07 5( 9. 5 0. 1 0. 75 )PB ?? ? ?=0； 0. 07 50(12 0. 1 0. 75 )Pd ?? ? ?=+。凹模尺寸為 +。本模具采用前者，可以傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 34 采用成型磨削、線切割等方法加工，這種凸模的工作應(yīng)進(jìn)行猝火，長(zhǎng)度約為 1/3h，另一端處于軟狀態(tài)，便于與固定板鉚接。 將數(shù)據(jù)代入式 63 (其中 K 可查取為 )可得： H=Kb= 140=28mm。從凹模外邊緣到凹模刃口的最短距離稱為凹模壁厚 C。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和休磨量。 (4)余料排除方便及時(shí)。一般任在計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模時(shí)，將這種關(guān)系以凹模各形孔間的坐標(biāo)位置為基準(zhǔn)，以第一工位定出坐標(biāo)原點(diǎn)，以此至各個(gè)工位形孔定出坐標(biāo)關(guān)系。 (2)凸模和凹模必須便于穩(wěn)定安裝和更換。所以在條件允許的情況下，應(yīng)適當(dāng)增加其強(qiáng)度。多工位級(jí)進(jìn)模一般都含有兩種或兩種以上的沖壓工藝，凸模和凹模數(shù)量之多是可想而知的。 綜上所述，選用 J2325 型壓力機(jī)。 沖壓設(shè)備的選用 一般情況下所選壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力大于或等于的 倍，對(duì)于工作行程小于標(biāo)稱壓力行程的工序也可直按壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力選擇設(shè)備 。沖壓生產(chǎn)中常用的設(shè)備種類很多，選用設(shè)備時(shí)主要應(yīng)考慮下述因素： (1) 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序，是否符合安全生產(chǎn)和 環(huán)保的要求。通常于連續(xù)模和自動(dòng)送料裝置配套使用。 (2) 閉式壓力機(jī)：在大、中和精度高的沖壓生產(chǎn)中，主要選用閉式壓力機(jī)。 本零件最大的沖壓行程是第七工位的 彎曲工序，其行程為 ，模具開(kāi)啟狀態(tài)下，凸模下表面至凹模上表面的最小距離取 18mm。 由于理論計(jì)算在生產(chǎn)中不便使用，故目前廣泛使用的是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 由式 51 可看出，間隙 Z 與材料厚度 t、相對(duì)切入深度 0h /t 及破裂角β有關(guān)。設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙值。 確定合理間 隙的理論依據(jù) 由以上分析可見(jiàn)，凸、凹模對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。 , 間隙對(duì)模具壽命的影響 沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時(shí)的沖裁次數(shù)來(lái)表示。 間隙對(duì)沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。 當(dāng)凸、凹模的間隙較大時(shí)，材料所受拉伸作用 增大。所以隨著間隙的增大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高。 （ 1） 間隙過(guò)小時(shí)，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況下將產(chǎn)生二次剪切，繼而被擠入凹模。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和力能的消 耗，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和需要合理的選用。 (1) 正倒裝結(jié)構(gòu)：選用正 裝式結(jié)構(gòu)； (2) 導(dǎo)向方式：為確保另加質(zhì)量及穩(wěn)定性，故選用外導(dǎo)向模架； (3) 卸料方式：采用彈性卸料板。在沖壓件品質(zhì)要求可以達(dá)到的前提下，盡量保證模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、從而制造周期短、成本低、生產(chǎn)效率高、壽命長(zhǎng)。 式中 X1至 X5分別取 12， 16， 12， 8， 8mm， F1至 F5分別取 8， 12， 8， 22，22N，將數(shù)據(jù)代入式 48 得： X0= (12 816 1212 88 22+8 22)/(12+16+12+8+8） =336/56 =6mm。 4． 2 壓力中心的 計(jì)算 模具的壓力中心即為沖壓力合力的作用點(diǎn)，為了保證壓力機(jī)與模具能夠正常進(jìn)行沖裁，應(yīng)使壓力機(jī)滑塊的中心線與模具的壓力中心相重合。 彎曲力： F 彎 =cLt b? （ 46） 式中： 彎F — 沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力（ KN）； L— 彎曲件的周長(zhǎng)（ mm）； t— 彎曲材料的厚度（ mm）； c— 彎曲力系數(shù)； b? — 材料的強(qiáng)度極限（ MPa）。浮頂力計(jì)算公式為： 頂F = FK頂 （ 45） 式中： F 頂 — 浮頂力（ KN）； K 頂 — 浮頂力系數(shù)； F— 沖裁力（ KN）。 卸料力計(jì)算 從凸模上卸下板料所需的力稱為卸料力 F 卸。 將以上計(jì)算數(shù)據(jù) F1=， F2= 代入式 42 得： F=F1+F2=+=。 對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力 F 可按下式計(jì)算 [14]： ?KLtF? （ 41） 式中： F— 沖裁力（ N）； L— 沖裁件的周長(zhǎng)（ mm）； t— 板料厚度（ mm）； ? — 材料的抗剪強(qiáng)度（ Mpa）； K— 系數(shù)。在沖裁過(guò)程中沖裁力是隨著沖裁不斷變化的。 根據(jù)以上原則，本級(jí)進(jìn)模工序設(shè)計(jì)六個(gè)浮頂銷，均勻布置。 本設(shè)計(jì)采用直槽式導(dǎo)料板，利用第一工步所沖圓孔配合導(dǎo)料銷進(jìn)行倒料。因此選用側(cè)刃定位。 工序件在級(jí)進(jìn)模沖壓過(guò)程中的定位要素有三個(gè)，即 X、 Y、 Z 三個(gè)方向定位 [12]： (1) X 向定位：工件在材料送進(jìn)方向的定位，主要是定距； (2) Y 向定位：工件在材料寬度方向定位，主要是導(dǎo)料； (3) Z 向定位：工件在沖壓方向的定位，主要是浮頂。該零件本身具有圓形孔，故可以采用直接導(dǎo)正，兩個(gè)導(dǎo)正孔通過(guò)導(dǎo)正銷來(lái)矯正條料位置。 ?= ABS x100% （ 34） 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 19 式中： ? — 材料利用率； A— 產(chǎn)品毛坯外形所包含的面積（ mm2）； B— 調(diào)料寬度（ mm）； S— 沖裁步距（ mm）。 將數(shù)據(jù)代入式 32 中得： B=++= mm。 影響步距精度的主要因素有：產(chǎn)品零件精度等級(jí)、形狀復(fù)雜程度、調(diào)料厚度和材質(zhì)、模具工位數(shù)、條料的送進(jìn)方式和定距方式等。步距的準(zhǔn)確性直接關(guān)系沖壓件的外形精度和內(nèi)外形相等精度以及沖壓過(guò)程能否順利完成。采用手工送料，如果有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以視情況取小些。 搭邊值的大小與下列因素 有關(guān) [11]： （ 1）材料的力學(xué)性能。 搭邊選取 級(jí)進(jìn)模是 多個(gè)工位共同組成的，沖壓過(guò)程中各工位加工的內(nèi)容并不一樣。毛坯排樣方案無(wú)論對(duì)材料利用率和沖壓加工的工藝性還是模具結(jié)構(gòu)的壽命等有著顯著的影響。 無(wú)廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無(wú)搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。 毛坯排樣圖設(shè)計(jì) 由零件圖及裝配特點(diǎn)來(lái)看，該零件屬于淺拉伸翻邊件，考慮到該零件拉伸深度與材料厚度接近，故不能緊靠材料減薄來(lái)獲得，必須留出材料滿足拉伸需要，毛坯寬度方向上尺寸計(jì)算方法為： L=L1+L2+2L3 （ 31） 式中： L— 毛坯非拉伸部分寬度方向尺寸（ mm）； L1— 毛坯零件圖寬度尺寸（ mm）； L2— 沖 Z 型彎曲斜面寬度尺寸（ mm）； L3— 沖 V型槽斜面寬度尺寸（ mm）。例如帶有彎曲的工件，連接部位不宜選擇在彎曲部分，而應(yīng)選擇在零件不進(jìn)行彎曲的基準(zhǔn)平面上。 所謂壓合連接是指采用閉合高度能做精細(xì)調(diào)節(jié)的車床，將凸模僅沖入材料厚度的 20%~30%，或采用刃口磨 V 型缺口技術(shù)實(shí)現(xiàn)局部搭連而后將零件壓回條料，使零件與條料一起送進(jìn)，此種含料送進(jìn)方式常用于解決厚料沖裁調(diào)角問(wèn)題，或用于展開(kāi)料周圍同時(shí)參與變形而無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)體連接的情況；所謂實(shí)體連接是指零件通過(guò)外圍整體或通過(guò)連接橋與條料的載體相連。其排樣圖的目的是切除廢料，將所需要生產(chǎn)的零件留在條料上，從而分布完成設(shè)計(jì)的各工序，最后根據(jù)生產(chǎn)需要將零件從條料上沖裁下來(lái)。故選用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。但通過(guò)對(duì)該傳真機(jī)支架的生產(chǎn)批量、模具生產(chǎn)制造條件、滿足條件的沖壓設(shè)備以及考慮到經(jīng)濟(jì)性、安全性等諸多因素 , 最終制定 3 種不同的工藝方案 : 方案一：采用級(jí)進(jìn)模 , 先沖零件上各孔，對(duì)各處分段切除廢料，然后沖 V型槽和 Z 型彎曲，最后進(jìn)行總體落料； 方案二：采用復(fù)合模一次沖裁成形，再?zèng)_壓彎曲各部分； 圖 22 傳真機(jī)左 支架展開(kāi) 圖 傳真機(jī)支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 13 方案三：采用單工序模具，依照工序，逐步加工。零件下部 V 型槽及圓孔尺寸均較小。用這種模具沖制生產(chǎn)的零件，精度可達(dá) IT10 級(jí)。 （ 5）多工位級(jí)進(jìn)模在結(jié)構(gòu)方面相比較為復(fù)雜，不僅鑲塊很多而且模具制造精度要求很高，無(wú)論是給模具的制造、調(diào)試還是維修都帶來(lái)了一定的難度。 （ 2）由于在級(jí)進(jìn)模內(nèi)部工序可以合理分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的壁厚問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)還可根據(jù)不同要求的模具強(qiáng)度和模具的各種裝配需要留出空工位，從而保證模具合理的強(qiáng)度和充足的裝配空間。 級(jí)進(jìn)模是在普通沖壓模具的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具，是高新技術(shù)密集型模具的重要代表之一，是沖模的主要發(fā)展方向之一。 根據(jù) 圖 21得知此零件大多數(shù)表面為未注公差， 工件精度要求不高，尺寸精度要求也比較低，普通沖裁加工完全可以滿足要求。沖壓件工藝性對(duì)沖壓件質(zhì)量、材料利用率、模具制造、操作方式及設(shè)備選用等都有很大的影響。國(guó)外 模具行業(yè)已經(jīng)運(yùn)用這種新技術(shù)， 這一技術(shù)將得到 進(jìn)一步 發(fā)展。 （ 3） 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 的應(yīng)用 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng) 可 提供 模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)中 從模型掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的 設(shè)計(jì) 制造周期。 （ 2） 高速銑削加工 技術(shù)的應(yīng)用 國(guó)外近年來(lái) 研發(fā) 的高速銑削加工 技術(shù) 大幅度提高了加工效率，并可 實(shí) 現(xiàn) 極高的表面光潔度。近年來(lái)模具 行業(yè) 許多企業(yè) 不斷 加大 技術(shù)開(kāi)發(fā)方面的 投資力度，國(guó)內(nèi) 大多數(shù) 模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并逐漸 開(kāi)始 升級(jí) 使用 UG、 Pro/Engineer、 IDEAS 等國(guó)際通用軟件， 部分 廠家 甚至 還引進(jìn)了 Mold 等 CAE 軟件，并 將這些軟件 成功應(yīng)用于 多工位級(jí)進(jìn)模 的設(shè)計(jì)中。 當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)具有了一定的設(shè)計(jì)與制造多工位級(jí)進(jìn)?；A(chǔ)，部分企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品更是已有較高的水品，但大部分企業(yè)與先進(jìn)水平仍有較大的差距，生產(chǎn)總量供不應(yīng)求，進(jìn)口產(chǎn)品較多。 其之所以能夠到達(dá)如此，在基礎(chǔ)科學(xué)、工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步之外，沖壓技術(shù)和模具制造技術(shù)的高速發(fā)展也是一個(gè)非常重要的因素。級(jí)進(jìn)模可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中 沖孔 、 落料 、 彎曲、拉深等 沖壓 成形工序， 有的 甚至還可以在模具中完成裝配 作業(yè) 。 現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)技術(shù)是一種大規(guī)模作業(yè)的制造 方式，由于高新技術(shù)的不斷應(yīng)用，沖壓工藝的生產(chǎn)方式由初期的人工操作逐步進(jìn)化為機(jī)械化集成制造。 正是因?yàn)榧?jí)進(jìn)模的這些特點(diǎn)，使其具有很好的發(fā)展前途。因而強(qiáng)度相對(duì)更高，壽命更長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。 沖壓級(jí)進(jìn)模在條料的送料方向上具有兩個(gè)以上工位，并在其壓力機(jī)的單次行程中，在不 同工位完成兩道或兩道以上的工序的沖壓模具。這些特點(diǎn)使沖壓這種生產(chǎn)方式特別適用于大批量生產(chǎn)。 模具行業(yè)作為特殊的工藝裝備行業(yè)，在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位也隨著科技發(fā)展越來(lái)越重要。 本課題 借助繪圖 軟件 進(jìn)行傳真機(jī)左支架的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，本套模具采用手工送料方式，既能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)，又能降低模具采購(gòu)成本；卸料時(shí)采用固定卸料方式，沖件和廢料直接 從凹模洞口推下的出件方式，這樣既便于操作，也提高了生產(chǎn)效率。然后又進(jìn)行了沖壓工藝方案的確定，選取模具的技術(shù)要求及材料，模具總體設(shè)計(jì)與整體尺寸的計(jì)算，工作部分尺寸計(jì)算，模具的總裝圖和模具的零件圖等一系列工作。只有有了優(yōu)良的模具企業(yè)才能夠向社會(huì)提供品種繁多、物美價(jià)廉的產(chǎn)品。但對(duì)于沖壓生產(chǎn)工藝而言，其中單工位模具結(jié)構(gòu)單一，其鈑金件的形狀不能過(guò)于復(fù)雜，否則只能制造多副單工位模具才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目的。這種模具在一副模具內(nèi)可以完成零件的沖裁、翻遍、彎曲、拉伸、成形等工藝，比復(fù)合模的生產(chǎn)效率更高，適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜的沖壓件。級(jí)進(jìn)模的這些特點(diǎn)使其被快速?gòu)V泛的應(yīng)用于汽車、航空等工業(yè)，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用 [1]。本文以傳真機(jī)支架為例，綜合運(yùn)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的理論知識(shí)具體分析解決傳真機(jī)支架模具設(shè)計(jì)問(wèn)題，強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)了