【正文】 沖模設計應用實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，[9] 馬維鐵。把在大學四年所學的知識進行了一個綜合，綜合的運用，這個設計將為使我受益非淺，也真真的感受到要做一個好的模具設計人員不僅需要寬廣的知識面，還需要靈活的運用知識，設計出更好的模具結構。運用理論力學，平面匯交力系合成與平衡的解析法進行了上滑塊的受力分析，推導出了拉簧拉力與滑塊作用力之間的關系。進一步學習和掌握了機械制圖的標準和配合公差在設計中的使用方法。通過對壓簧件進行詳細的工藝分析，通過分析和比較各種模具結構的優(yōu)缺點，最終選用并設計了七工位級進自動送料模具，這樣不僅保證了工件的精度要求，而且也降低了工人的勞動強度，提高了工人操作的安全性。結論該文提出的拉簧設計方法考慮的變量的非確定性和模糊性，因此設計的結果更符合實際。由于許用剪切應力從許用值過渡到不許用值是一個漸進的衰減過程，因而取值應該有一定范圍的過渡，對于此類問題，可用偏小型的隸屬函數來表示，如降半矩形分布、降半分布、降半正態(tài)分布、降半梯形分布等，其中常用的有降半正態(tài)分布：當 當xa （5—33）其中: 為應力對許用值的隸屬度,a、k為分布系數。 （5—32）3） 彈簧中徑D其均值可按名義尺寸取值。 （5—30）式中：分別為個變量相對應的標準差。在論域X上對于連續(xù)的模糊隨機事件A，若隸屬函數為，概率密度函數，則模糊可靠度為： （5—23） 剪切應力分布據一階矩原理，對于下述函數的隨機變量函數： （5—24）式中：的均值分別為，標準差分別為，則該函數均值 （5—25）標準差： （5—26）式中：，稱為隨機變量的變異系數。建議鉤環(huán)的折彎曲率半徑r2和r4應大于等于2d。(N)當外力從零增加到最終值時，它的功等于斜直線下的面積，即： (5—10) （a） （b）圖53在加力的過程中，彈簧內部蓄積了變形能，如不 計及能量損耗，則外力所做的功將全部轉化為彈簧內部的變形能，所蓄積的這一能量可通過簧絲的變形拉計算。在考慮了簧絲曲率和并費均勻分布等兩個因素后，求得計算最大切應力的修正公式如下 (5—7)式中：， (5—8) c為旋繞比，K為曲度系數。在靠近軸線的內切點A處，總應力達到最大值，且： (5—5)式中括號內的第一項代表剪切的影響，當值較大時，可以省略。為保持取出部分的平衡，要求切面上有一個與切面相切的內力系。HH…、Hn、Hs──在FF…、Fn、Fs作用下的彈簧高度（長度）（mm）。H0──自由高度（mm）。D、DD2──彈簧的中、內、外徑（mm）。利用第六章的公式（5—23）～（5—32）求得曲度系數、負荷、彈簧中徑、鋼絲直徑、剪切應力的均值、標準差、變異系數如表3—4。彈簧特性滿足。由專題論述式（5—15）計算彈簧有效圈數： 取n=30。由以上公式得通過調節(jié)拉簧一端的固定長螺桿來實現調節(jié)。送料座采用單根拉簧送料，其初始拉力也至少為100N。故其體積為。由上面的公式算得上滑塊的行程：mm。并用滾輪代替滑塊B的與滑塊A的接觸面，因此可以近似的考慮平面摩檫角為0，即滑塊A與滾輪之間無滑動摩檫。保證滑塊等速下滑所需的水平阻力， （3—2）斜面機構在模具中廣泛的運用，一般滑塊上升稱為正行程，滑塊下降稱為反行程。 滑塊的受力分析 把兩個滑塊的受力等同于滑塊的斜面摩檫來進行受力分析，斜面摩檫廣泛應用于機床導軌、螺旋傳動和螺紋連接。這種送料機構按夾持材料的部位不同，分為表面夾持式， 側面夾持式和組合夾持式。上模繼續(xù)下行，斜楔按圖中虛線位順時針擺動，使前壓料爪12壓住料，并使模具進行沖裁。表26 彈性元件的參數直徑D(mm)壓縮量F(mm)工作負荷(N)高度H(mm)壓縮后直徑為D1(mm)中心孔尺寸d(mm)尺寸3213002542彈性體的尺寸按GB108479 IT15級精度制造。同時，在橡膠裝上模具后，周圍要留足夠的空隙位置，以允許橡膠壓縮時斷面尺寸的脹大。橡膠的 工作行程為： （2—22）所以橡膠的自由高度為： （2—23）式種 —卸料板或推件塊、壓邊圈等的工作行程與模具修磨量或調整量（4～6mm）橡膠的高度H與直徑D之比必須在下式的范圍內。彎曲機構彈簧的選擇 在該模具中的彎曲凸凹模機構中為了減小彎曲時的振動，防止模具刃口彎曲時因為無緩沖而損壞，保證送料，設計一個帶彈簧的彎曲機構。選擇彈簧的步驟： 根據模具結構初步確定彈簧的根數n，并計算出每根彈簧分擔的卸料力（或推件力、壓邊力）。即 （2—19） 式中：—彈簧的預壓力（N）； —卸料力或推件力、壓邊力（N）； n—彈簧的根數。 彈簧和橡膠零件的設計 彈簧和橡膠是模具中廣泛應用的彈性零件，主要用于卸料、推件和壓邊等工作?？紤]到沖孔后彈性變形收縮，正銷直徑比沖孔的凸模直徑要小0．04～0．20mm，具體值見下表。 導正銷的設計 導正銷多用于級進模中，裝在第二工位以后的凸模上。側刃凸模厚度：m=6～10mm側刃凹模按側刃凸模配做，留單邊間隙。落件凸模的面積而其沖裁力都小于12KN，其凸模面積都大于最小面積，故設計是合理的。 對于圓形凸模 : （2—15）對于其他各斷面的凸模: （2—16）式種 —凸模最小直徑，mm t—材料厚度，mm —抗剪強度，MPa P—沖裁力，N —凸模最狹窄處的面積， —凸模材料的許用應力，MPa對于沖中心孔凸模，凸模選用T10A，許用應力而d=10即 故設計合理。沖兩個小方孔的凸模 圖219 慣性矩計算圖求其慣性矩公式如下 （2—14）方孔的h=4，b=2帶入上式的這個凸模長度合格。凸模由固定板固定，取其厚度為22mm，卸料板厚度為20mm，導料板厚度為4mm，考慮凸模修模余量5mm，故凸模全長mm 圖211 凸模裝配高度圖根據以上計算和分析設計的各凸模結構如下：圖212 外形凸模圖213 方孔凸模圖214 方凸模圖215 彎曲凹模圖216 圓凸模圖217 彎曲凸模 凸模強度校核 對于特別細長的凸模，應進行壓應力和彎曲力校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。即:所選壓力機的閉合高度。 圖28 凹模刃口形式圖 模架選擇 選擇A型對角導柱模架（GB2851。2—81），選取凹模邊界尺寸為250mm160mm。刃口外界為26mm，則凹模寬度為160mm。磨損后凸模變小的計算公式如下： （2—10）其中：A—為工件標稱尺寸（mm）。是沖裁件實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸與工件制造精度有關的系數=，查文獻6的113頁表3。由于圖示坐標系處凸模形狀復雜，故把坐標系確定在此處，Y軸選在凸模對稱的中心線處。通常利用求平行力系合理作用點的方法（解析法或圖解法）確定模具的壓力中心。通常取壓力機的名義噸位比大10%20%。 確定設備的規(guī)格(1)壓力機的行程大小，應該能保證成形零件的取出與毛坯的放進，例如拉深所壓力機的行程，至少應大于成品零件高度的兩倍以上。適中小批量，尤其是大型厚板沖壓件的生產。 閉式曲柄壓力機剛度好、精度高，只能兩個方向操作，適于大小型沖壓件的生產。 彎曲角度回彈量用下式計算：式中：—工件要求的圓角半徑（mm）； —工件要求的角度 頂件力和壓料力的計算 頂件力和壓料力的值近似去自由彎曲力的。查文獻[8]表3—4的到其彎曲角度回彈量為。在一般情況下，設計模具時對回彈量的確定大多按照經驗數值或計算后在實際試模中再進行修正。材料強度極限(MPa).壓簧片屬于V形彎曲,K=,大圓的寬度=10mm,=20mm,t=,=,=12mm。 K安裝系數,。影響這些力的因素有材料力學的性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤滑情況等。而沖裁下來的工件或廢料徑向會擴張，并因要力圖恢復彈性穹彎，所以會卡在凹模內。 該工件的材料厚度：t= 材料的抗剪強度查表得：=460MPa,模具間隙的波動,材料力學性能的變化及材料厚度偏差系數,一般去K=。故本模具采用側刃導正銷定距方式。影響步距精度的因素很多，歸納起來主要有：沖件的精度等級、形狀的復雜程度、沖件材料與厚度、模具共位數、沖制時條料的送進方式和定距形式等。該模具采用雙側刃定距，故側刃數n=2；表2—15得條料與導料板之間的間隙。條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在 條料之間送進，并與條料之間有一定的間隙。 —工件外圓半徑。 材料利用率計算衡量排樣經濟性、合理性的指標是材料的利用率。多工位連續(xù)模條料排樣圖對模具設計的影響很大，它決定工位分布是否合理，條料能否在連續(xù)沖壓過程中暢通無阻，是否便于使用制造維修和刃磨。 壓簧是一個彎曲件,故需要進行毛坯長度計算彎曲件的毛坯長度,這類零件變薄不嚴重且斷面畸變較輕,即 L=∑li+ （2—1）計算：=12/=24查表124得：=,計算：==3；=0；；故： mm 排樣及排樣圖設計排樣是沖裁件在板條料上的布置方法。若采用連續(xù)模生產，在保證零件精度要求的同時具有效率高、操作方便、成本低等優(yōu)點。若采用沖孔、落料、彎曲復合模，凸模制造和修模困難，而且零件取出困難，但是可以設計自動出件機構，雖然這樣減小了模具的長度，但是自動出件機構，增加了制造成本。其特點是工件尺寸小，材料薄。交流伺服自動送料的動力來自交流伺服電動機，具有柔性化、智能化的特點，工作性能和工藝適應性很強。德國米勒萬家頓公司在最新一代用于擺桿式多工位壓力機上的擺動橫桿式輸送機（SwingarmTransfer） 的基礎上開發(fā)出快速橫桿式輸送系統(tǒng)（SpeedBAR）。該公司AB 系列輥輪送料機，它采用直流伺服電機，機體和控制器相結合大大節(jié)省了場地空間，由于送料裝置與主機之間沒有直接連接，其送料精度與主機運動偏差無關。另外，在中小型沖壓件生產方面以多工位傳送裝置來改裝原有的壓力機和生產線的工作也在廣泛進行。當兩者生產規(guī)模相同時，多工位壓力機設備投資可減少,能量消耗減少，沖壓件綜合成本可節(jié)約。 沖壓生產自動送料發(fā)展趨勢隨著我國沖壓行業(yè)的發(fā)展，沖壓設備性能與世界的接軌，沖壓生產自動化程度的進一步提高，對沖壓生產的送料技術也提出了越來越高的要求，以滿足與沖壓設備的配套。組合式送料裝置的某些動作由機械系統(tǒng)完成，而另一些動作則由電子系統(tǒng)完成，結構隨廠家的不同而異，這種送料方式在汽車覆蓋件生產中應用有限。電子伺服送料是用單獨伺服電動機驅動+ 借助齒輪箱和傳動軸，伺服電機與送料系統(tǒng)相聯并在計算機的控制下工作。在汽車車身沖壓廠，根據送料的傳動方式，多工位送料系統(tǒng)主要有：機械送料、電子送料和組合式送料。但是在該沖壓線中由于存在工件換向和雙動拉深的問題，因此，必須配有同步翻轉裝置，最高生產節(jié)拍達而且設備的維修量很大。其相鄰兩個壓力機的輸送單元主要有以下機構組成（一個取料機械手，帶有中置并按工件形狀排部的真空吸盤式端拾器，負責將工件從上一臺壓力機取出放置在穿梭小車上。機械送料機構盡管調整相對困難且機構較大!但具有送料準確可靠、機構沖擊與振動少、噪聲低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點!仍是目前沖壓加工中最常用的自動送料方式。 沖壓生產自動送料發(fā)展概況 普通壓力機的送料機構普通壓力機上的送