【正文】 在此設(shè)計(jì)中選用45鋼作為凸模固定板的材料，并選用厚度為20mm。其下部固定在上模座上，工作時(shí)，其上部固定在壓力機(jī)滑塊的模柄孔內(nèi)。(5) 滾動(dòng)導(dǎo)向模架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用鋼球保持圈組合的 滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)，其精度高、壽命長適合范圍：適用于高精度高速?zèng)_模。適合范圍：適用于縱向送料的薄板料沖模、復(fù)合模和工步少的級進(jìn)模及窄長形的沖裁件沖模及彎曲模。標(biāo)準(zhǔn)模架的 類型及適用范圍：(1) 滑動(dòng)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模板后側(cè)，有偏心載荷時(shí)容易歪斜，滑動(dòng)不夠平穩(wěn)。推件裝置的結(jié)構(gòu)比較輕巧，由于推件裝置是安裝在上半模的內(nèi)部，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意與相鄰模具零件的配合與讓位。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度選取凹模圓角半徑：t≤2㎜時(shí) ｔ＝2～4㎜時(shí) ｔ＞4㎜時(shí) V形彎曲凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑： 此彎曲件的厚度t=4㎜，則凹模圓角=8㎜表52 板料最小彎曲半徑材料退火或正火冷作硬化彎曲線位置垂直于纖維平行于纖維垂直于纖維平行于纖維01012023034045056065Mn、T71Cr18Ni9Ti軟杜拉鋁硬杜拉鋁磷 銅半硬黃銅軟 黃 銅紫 銅鋁 1 1 1 2 2 2 3 2 3 3 1 1 1 2 3 4 4 3 2 1 凹模深度的確定凹模深度L值得大小，會(huì)使兩邊的自由部分過大，造成彎曲件的會(huì)彈量大，工件不平直；增大大了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，并需大行程的壓力機(jī)。此道序零件的相對彎曲半徑是8/4=2㎜，屬于較小值且大于08鋼允許的最小彎曲半徑，可取凸模圓角等于制件的彎曲半徑；由于零件經(jīng)過OP20翻邊工序后，長度方向有半徑為2㎜的翻邊，為了提升彎曲效果這點(diǎn)也要考慮。工件為雙向偏差（圖51c），凸模尺寸： (55)工件為單向偏差（圖51d），凸模尺寸： (56)在工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，凹模應(yīng)以凸模尺寸配制，并保證單面間隙為： (57)式中、——凸、凹模的寬度尺寸；——彎曲件寬度的最大尺寸；——彎曲件寬度的尺寸公差；、——凸、凹模的制造公差，可采用IT7~IT9級精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一級。本次方案選用倒裝式，有模架的翻邊模具比較適合。因此，為了獲得直壁比較垂直的翻邊件，在平板上沖底孔后翻邊時(shí)，在拉深工序件底部沖底孔后翻邊時(shí)，t為板料厚度。 翻邊模凸、凹模間隙的計(jì)算翻邊件的直徑尺寸一般都要求不嚴(yán)，只有用作軸套使用時(shí)，才對內(nèi)經(jīng)尺寸要求較嚴(yán)。根據(jù)其變形性質(zhì)不同，大致可分為以下四種：(a)直線翻邊〔僅彎曲變形)；(b)伸長類翻邊(在翻邊周向有拉深變形)(c)壓縮類翻邊(在翻邊時(shí)用向有壓縮變形) (d)臺(tái)階形翻邊。有時(shí)也可以進(jìn)行多次翻邊。內(nèi)孔翻邊餓主要危險(xiǎn)在于孔口邊緣被拉裂。 內(nèi)孔翻邊內(nèi)孔翻邊的變形特點(diǎn)和翻邊系數(shù)內(nèi)孔翻邊是的變形情況同樣可以采用網(wǎng)格法來觀察網(wǎng)格在變形前后的變化情況進(jìn)行分析。第5章 翻邊模具設(shè)計(jì) 翻邊圖212 翻邊翻邊是將制件的孔邊緣或外邊緣在模具的作用下翻出豎立或一定角度的直邊。彈頂器彈頂器采用聚氨酯橡膠做彈性元件，彈性元件的高度按凸模工件進(jìn)入凹模深度5倍的值選取,彈頂器如圖 —1。選用材料為45鋼,熱處理：38~43HRC。在此設(shè)計(jì)中選用45鋼作為凸模固定板的材料，并選用厚度為20mm。一般情況下，彎曲床工作臺(tái)每邊尺寸必須大于模具下模座尺寸50～70mm以上。彎曲件的凸、凹模橫向尺寸及公差零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。凹模圓角半徑凹模入口處圓角半徑 r a 的大小對彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響，過小的凹模圓角半徑會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大，彎曲 力增加 ，并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑r/t較大時(shí)（ｒ/ｔ＞10），則凸模圓角半徑應(yīng)根據(jù)回彈加以修正。表24 單位面積的校正力p（MPa）材 料材料厚度（mm）~33~10黃銅60~8080~10010~25號(hào)鋼80~100100~12025~35號(hào)鋼100~120120~150鈦合金TA1160~180180~210TA2160~200200~280計(jì)算：查表得p＝20107 Pa，計(jì)算得出A＝3040mm2，由上式得 F校＝304020107 ＝24000 (N)頂件力和卸料力頂件力或卸料力FQ值可以近似取白由彎曲力的30％～80％，即FQ＝（～）F自 計(jì)算: 由上式得FQ＝＝＝(N)彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位的確定自由彎曲時(shí)：F機(jī)≥F自+ FQ計(jì)算: F機(jī)≥+＝(N)校正彎曲時(shí)，由于校正力比卸料力或頂件力大很多，所以FQ可以忽略。自由彎曲的彎曲力大小和毛坯尺寸、材料的機(jī)械性能、彎曲半徑、材料與模具間的摩擦系數(shù)以及彎曲角的大小等有關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：工序集中，操作工作量小。缺點(diǎn)：回彈不易控制，尺寸和精度不易保證，工序分散，模具多，工作量大。優(yōu)點(diǎn)：模具簡單，壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；工件的回彈容易控制，尺寸和形狀精確，表面質(zhì)量高，操作簡單方便。第二道工序：沖左側(cè)兩孔與一次壓彎兩角的復(fù)合模具。方案二第一道工序：落料與沖孔復(fù)合。彎曲成型的方法有兩種，如圖 （a）所示為一次彎曲成型，圖 （b）為兩次成型?？梢姡瑢挵鍙澢鷷r(shí)內(nèi)、外層的席變狀態(tài)是平面的，應(yīng)力狀態(tài)是立體的，恰與窄板彎曲時(shí)相反。寬板彎曲，應(yīng)變狀態(tài)：寬板彎曲時(shí)，切向和徑向的應(yīng)變狀態(tài)與窄板相同，而在寬度方向，由于變形阻力較大，材料流動(dòng)困難，彎曲后板寬基本不變。所以，寬度方向外層應(yīng)變?chǔ)舃為負(fù)，內(nèi)層應(yīng)變?chǔ)舃為正。在彎曲寬板(B/δ＞3)時(shí)，由于寬度方向材料流動(dòng)阻力大、材料向?qū)挾确较蛄鲃?dòng)閑難，因而截面的形狀變化不大[1]。中間部位，即靠近圓角處的直邊部分，有少量的變形。所謂自由彎曲是指當(dāng)彎曲終了時(shí)，凸模與毛坯、凹模三者吻合后凸模不在往下壓。在壓力機(jī)上利用模具壓彎變形過程。常見的有v形、u形和一些其它形狀的彎曲件。 模具初繪總裝配圖如圖 38圖 381內(nèi)六角卸料螺釘；2內(nèi)六角螺釘。銷釘擰入基體內(nèi)深度及圓柱銷配合深度。內(nèi)六角螺釘過孔尺寸。螺釘一般用45號(hào)鋼制成，其頭部淬火硬度應(yīng)為35～40HRC。螺釘?shù)淖饔弥饕抢o、連接沖模各零件。在此設(shè)計(jì)中選用45鋼作為凸模固定板的材料，并選用厚度為20mm。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。ā﹖。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。ā﹖。這種導(dǎo)料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，多用于帶有彈性卸料板的單工序沖裁模中。擋料銷有圓柱頭式擋料銷，鉤形擋料銷等,其結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用。導(dǎo)套的長度L1，對沖裁模，因工作行程小，當(dāng)沖床滑塊到上止點(diǎn)時(shí)允許導(dǎo)柱、導(dǎo)套脫開，但須保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合．根據(jù)材料厚度不同如下幾種：，采用H6/h5配合。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是成對使用。由前面工藝計(jì)算可得凹模LB =286143mm，從而可確定凹模周界LB = 315200mm，根據(jù)以上選的模架規(guī)格和工藝部分計(jì)算，查閱沖壓手冊可確定模架規(guī)格：上模座規(guī)格為LBH=31528045mm,下模座規(guī)格為LBH =31528055mm。其關(guān)系式見表34。經(jīng)過比較，選擇中間導(dǎo)柱模架最合適.沖裁模外形尺寸包括模柄尺寸、閉合高度、模座俯視尺寸。滾動(dòng)導(dǎo)向模架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用鋼球保持圈組合的 滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)，其精度高、壽命長適合范圍：適用于高精度高速?zèng)_模。適合范圍：適用于縱向送料的薄板料沖模、復(fù)合模和工步少的級進(jìn)模及窄長形的沖裁件沖模及彎曲模。標(biāo)準(zhǔn)模架的 類型及適用范圍：滑動(dòng)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模板后側(cè)，有偏心載荷時(shí)容易歪斜，滑動(dòng)不夠平穩(wěn)。否則，模具的初始間隙已超過了允許的變動(dòng)范圍～，影響模具的使用壽命。凸模和凹模分別加工時(shí)的尺寸的計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算原則，沖裁件的凸模和凹模的尺寸及公差分布狀況可得出以下計(jì)算公式落料 沖孔 式中 、—分別為落料凹模和凸模的基本尺寸； 、—分別為沖孔凸模和凹模的基本尺寸； —落料件的最大極限尺寸； —沖孔件的最小極限尺寸； —沖裁件的公差； —磨損系數(shù)，～1之間，與沖裁件精度有關(guān)。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。這種方法主要用于沖裁的形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。5) 尺寸計(jì)算要考慮模具制造的特點(diǎn)制造模具時(shí)常用以下兩種方式來保證合理間隙：一種是分別加工法。對于落料件，凹模是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙應(yīng)由減小凸模尺寸來取得；對于沖孔件，凸模是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙應(yīng)由增大凹模尺寸來取得。2) 凸模和凹模應(yīng)考慮磨損規(guī)律。 沖孔落料模零部件設(shè)計(jì) 凸凹模工作部分尺寸的計(jì)算凹模和凸模工作部分尺寸直接決定了沖裁件的尺寸和間隙大小，是模具上最重要的尺寸。對材料使用性能要求基本要求是具有高硬度和強(qiáng)度，具有高耐磨性，有足夠的韌性，熱處理變形小，有一定的熱硬性，熱穩(wěn)定性，熱疲勞抗力和抗粘著性不同的沖模對模具鋼的性能要求是有區(qū)別的。按斷裂性質(zhì)不同，可分為塑性斷裂和脆性斷裂。 模具材料的選擇 影響沖壓模具壽命的因素模具因?yàn)槟p或其他形式失效，終至不可修復(fù)而報(bào)廢之前所加工的沖壓件數(shù)，稱為模具壽命沖壓模具壽命有兩層含義：模具一次修復(fù)后到下一次修復(fù)前所加工的最大沖壓件數(shù)稱為修磨壽命；模具從開始使用到不能修復(fù)時(shí)所加工沖壓件的總數(shù)成為模具的總壽命[8]。單工序模、級進(jìn)模、復(fù)合模的比較見表 32。由上所訴，且考慮工作實(shí)際情況和理論數(shù)值的誤差等因素，選用公稱壓力為40T，型號(hào)為J21—40的開式固定臺(tái)壓力機(jī)。它沒有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶系暮穸茸兓d，而且在需要很大的施力行程加工時(shí)，與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)勢，因此適合大型厚板沖壓件生產(chǎn)。查表23得=， =,由計(jì)算得n= , 所以＝F ＝226176(N)=(N)＝nF ＝226176(N)=(N)(3) 壓力機(jī)所需總壓力的計(jì)算采用剛性卸料裝置和下出料模具時(shí)： ＝F + 采用彈性卸料裝置和上出料模具時(shí)： ＝ F + + 采用彈性卸料裝置和下出料模具時(shí)： ＝ F + +式中：—沖裁工藝力。、和可分別有下表查取。從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力；把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力，逆著沖裁方向頂出來的力叫頂出力。采用平刃凹凸模和凹模沖裁時(shí)，其沖裁力的計(jì)算公式為 F。但材料加熱后產(chǎn)生氧化皮，沖裁中產(chǎn)生拉伸現(xiàn)象。用階梯形布置的凸模在多凸模沖模中、將凸模作階梯形布置，使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而減小沖裁力和震動(dòng)。用斜刃門模具采用斜刃沖裁時(shí)，整個(gè)刃口不是同時(shí)切入板料，而是逐漸將材料分離，使同時(shí)剪切的斷面面積減少，從而降低了沖裁力。因此，沖裁件斷面上有明顯的四個(gè)部分一圓角帶、光亮帶、斷裂帶、毛刺。由于微裂紋產(chǎn)生的位置是離刃口不遠(yuǎn)的側(cè)面，因此沖裁件的毛刺形成是在這一階段開始的。此時(shí)，板料的內(nèi)應(yīng)力還未超過屈服極限，若凹模卸壓，板料即恢復(fù)原狀，故稱彈性變形階段。表22 方案比較內(nèi)容方案設(shè)計(jì)難度設(shè)備，工裝成本工裝制造難度生產(chǎn)效率方案一易易易高方案二較難較難易低方案三難難較難高綜上所訴，故選擇方案一。設(shè)計(jì)方案如下：方案一:剪板→沖孔落料→彎曲→翻邊方案二:剪板→落料→彎曲→沖孔→翻邊方案三:剪板→彎曲→沖孔落料→翻邊分析以上三種方案，可以得出以下結(jié)論：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，制造周期較短，投產(chǎn)快；零件容易校正彎曲，故回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，且坯料受凹凸模的摩擦阻力小因而表面質(zhì)量也高；各工序定位基準(zhǔn)一致且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致；操作也比較方便。圖23 排樣圖A第一種排樣A:采用縱排時(shí)B＝210 mm每條板料數(shù)：n1＝2250/210＝10（條）余150mm每條零件數(shù)：n2＝1000/32＝31（件）余8mm余料零件數(shù)：150/32=4（件）余22mm1000/210=4（條）余160mmn3=44=16（件）每板零件數(shù)：n＝n1n2+n3＝1031+16＝326（件）材料利用率：η＝（32621032）/（10002250 ）100％＝％圖24 排樣圖B第二種排樣B：采用橫排時(shí)每板條料數(shù)：n1＝1000/210＝4（條）余160mm每條零件數(shù)：n2＝2250/32＝70（件）余10mm余料零件件數(shù)：2250/210=10（條）余150mm160/32=5（件）余0mmn3=105=50（件）每板零件總