【正文】 此外，還要感謝那些給予幫助、鼓勵和支持的同學。課題的研究、畢業(yè)設(shè)計的完成以及畢業(yè)論文的定稿，都離不開王老師的悉心指導。在模具設(shè)計部分重點在于凸、凹模的設(shè)計，它們都要先進行試模以后在熱處理，因為它影響著沖裁件是否合格。本設(shè)計課題給定的小撥叉零件對稱，形狀簡單，同時包括沖裁和鉚接兩道工序，其中鉚接相對比較簡單。據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會預測，到本世紀中，機械零件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來完成。 模座后側(cè)導柱窄形上模座：材料HT200，上模座31512560 GB/ 后側(cè)導柱窄形下模座：材料 HT200，下模座35512560 GB/ 模柄選用壓入式模柄：材料 Q235，模柄A3295 JB/表42斜楔、滑塊結(jié)構(gòu)尺寸 導向裝置導柱：材料20 鋼，A40h5120 GB/導套：材料20鋼，A40H612548 GB/定位裝置圓柱銷：材料35鋼，B1085（B865） GB11786根據(jù)落料模壓力機的選用原則。斜楔、滑塊結(jié)構(gòu)尺寸滑塊在斜楔的作用下移動，完成圓弧部位的鉚接成形，而滑塊在初始位置要配合凸模完成第一次鉚接。凹模工作部分圓角半徑=5mm，其他尺寸根據(jù)零件要求和安裝固定要求確定，材料可以選用T10A，熱處理硬度可取56HRC～60HRC。鉚接U形件時，若彎邊高度不大或要求兩邊平直，則凹模深度應大于工件的高度。（3）鉚接凹模深度。如過小，鉚接板料表面出現(xiàn)劃痕；如凹模兩邊圓角半徑不一致，則毛坯會產(chǎn)生偏移。當工件鉚接半徑小于時，則應取，然后再利用隨后的整形工序滿足制件的要求，此時，整形模的圓角半徑。鉚接件為雙向?qū)ΨQ偏差時，凸模尺寸為鉚接件為單向偏差時，凸模尺寸為凹模尺寸為或按凸模尺寸配制，保證間隙為Z。表41 系數(shù)的數(shù)值故單邊間隙值：鉚接時凸模與凹模的寬度尺寸凸模與凹模的寬度尺寸與工件的尺寸有關(guān)，根據(jù)工件尺寸的標注方式不同而不同。間隙過小，會使工件壁變薄，并降低凹模壽命。鉚接是凸模與凹模之間的間隙鉚接V形工件時 ，凸、凹模間隙是靠調(diào)整壓力機閉合高度來控制的，不需要在模具結(jié)構(gòu)上確定間隙。根據(jù)郝海濱編著《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：垂直自由鉚接 P=垂直約束鉚接 P=斜插自由鉚接 P=斜插約束鉚接 P=式中：P－鉚接力，N； C－系數(shù)，取1～； b－鉚接件的寬度，mm； t－料厚，mm； －材料的抗拉強度，MPa； r－凸模圓角半徑，mm； K－系數(shù)，～。確定鉚接件展開長度的原則：變形前后中性層長度不變。如V形鉚接時，根據(jù)工件可能產(chǎn)生的回彈角，將凸模鉚接角預先做得小升些，一補償回彈；U形鉚接時，可在凸模兩側(cè)分別做出回彈角或?qū)⒛＞叩撞孔龀苫⌒?，利用底部向下的回彈來補償鉚接件側(cè)壁的回彈。②采用拉彎工藝。（2）采用正確的鉚接工藝，改善變形區(qū)應力狀態(tài)。 （1）改善制件的結(jié)構(gòu)，提高材料塑性①鉚接處壓出加強筋，使鉚接件回彈比較困難，這樣既能增加鉚接件尺寸的準確性，又能提高鉚接件的剛度。生產(chǎn)中多采用加大鉚接力的校正鉚接。一般U形工件由于各邊互相牽制而比V形工件回彈要小。當其他條件相同時，回彈隨r/t值的增大而增大。（1）材料的力學性能。反之，安排不當，工件質(zhì)量低劣，廢品率高。而小撥叉的最小鉚接半徑是2mm。，考慮到壓力機的適用范圍，故選擇開式雙柱可傾式工作臺壓力機其型號為JB2316。（2）壓力機滑塊行程應滿足工件高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。需要采用先進技術(shù)進行沖裁時，可以選擇帶有數(shù)字顯示的、利用計算機操作的及具有速控加工裝置的各類新設(shè)備。 （3）考慮精度與剛度 壓力機的剛度是由床身剛度、傳動剛度與導向剛度三部分組成的，在選用設(shè)備類型時，應允許注意到設(shè)備的精度與剛度，尤其是在進行校正鉚接、校形及整形這類工序時，更應選擇剛度與精度較高的壓力機。在大型拉深件的生產(chǎn)中，應盡量選用雙動拉伸壓力機，其所用模具結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。（1）根據(jù)沖裁件的大小進行選擇 對于中小型的沖裁件，鉚接件或淺拉深件的生產(chǎn)，主要應采用開式機械壓力機。擋料銷一般用45鋼制造；熱處理硬度44～48HRC。本設(shè)計的擋料銷是圓頭形式固定擋料銷，一般裝在凹模上，適用于帶固定卸料板和彈性卸料板的沖模中。定位精度要求較高時，它們的定位基準應該一致；設(shè)計定位裝置還應考慮避免坯件正、反誤放置的措施。凸模刃磨后也需在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)。則總的工作行程：h工作=7mm橡膠的自由高度：h自由=h工件/（～）=～28mm，取h自由=28mm。卸料、頂件常選用硬橡膠，拉壓邊多選用軟橡膠。橡膠的壓力和行程呈曲線式增長。 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄料，使工件的平面度提高。卸料板的結(jié)構(gòu) 卸料結(jié)構(gòu)是用于將條料、廢料從凸模上卸下的裝置，分固定卸料板、彈性卸料板兩種。（2）卸料板應有足夠的剛度、其厚度H可按下式計算，即H=（～）Hd式中：H－卸料板厚度，mm； Hd－凹板厚度，mm。高速沖裁、精密沖裁或硬質(zhì)合金沖裁模具，要求采用滾珠導向裝置?！?mm時，選用H7/h6配合的Ⅱ級精度模架。后置導柱的兩導柱直徑相同，中間配置和對角配置的導柱，兩導柱的導向直徑不相等，可避免合模時上模誤裝方向而磨損凸、凹模刃口。A型壓入式模柄：材料Q235，模柄A3295 JB/ 導向裝置可提高模具精度、壽命以及工件的質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間。～，模柄壓入上模座后，應將底面磨平。在設(shè)計沖模時，除按模具結(jié)構(gòu)特點選用不同模柄外，必須要根據(jù)選定的壓力機確定模柄的安裝直徑和高度。上模板導套孔的外側(cè)面要加工一條淺窄槽，便于沖模工作時對導套潤滑。它不能用于模柄與上模座浮動連接的模具。選擇模架時還要注意到模架與壓力機的安裝關(guān)系。每類模架中，由于導柱安裝位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型。 模架包括上模座、下模座、導柱和導套。當連桿調(diào)至最短時為壓力機的最大裝模高度Hmax；連桿調(diào)至最長上時為最小裝模高度Hmin。 根據(jù)根據(jù)王芳主編《冷沖壓模具設(shè)計指導》式219和220凹模厚度：H=Kb(≥15mm)凹模壁厚：C=(～2)H(≥30mm)式中：b－沖裁件的最大外形尺寸； K－系數(shù)，考慮板料厚度的影響。應用范圍：向上（下）頂出零件或廢料的模具；形狀復雜或精度較高的零件；直徑d＜5mm的沖裁等。根據(jù)郝海濱編著《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：墊板1601008，T8A JB/凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定 凹模的結(jié)構(gòu)形式比較多，按外形可分為標準圓凹模和板狀凹模，按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式，按刃口形式也有平口和斜口。 故固定板厚度：H1==19=，取16mm根據(jù)郝海濱編著《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》：固定板16010016，Q235 JB/ 墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護模座以免凸模端面壓陷。 凸模工作部分的表面粗糙度Ra=～,固定部分Ra=～。形狀簡單的凸模常選用T8A、710A等制造。 凸模長度計算凸模長度的確定主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、修磨、操作安全、裝配等因素的需要。表37凸、凹模加工部分尺寸和公差原尺寸處理后的尺寸L及公差凸、凹的制造公差凹模輪廓尺寸ｌ及公差凸模輪廓尺寸l′及公差15252510凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模又稱沖頭，是沖模的關(guān)鍵零件之一，凸模本身按其作用又可分為工作部分（即刃口）和固定部分。具體計算公式見表36。 根據(jù)牟林、胡建華主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》表314知凸模與凹模分開加工工作部分尺寸和公差計算公式如表34表34凸模與凹模分開加工工作部分尺寸和公差計算公式工序性質(zhì)制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料D后求出Dp=(dZmin)先求出Dd=(D )沖孔d先求出dp=(d+)后求出dd=(d+Zmin)根據(jù)牟林、胡建華主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》表315知因數(shù)如表35表35因數(shù)材料厚度t/mm非圓形值圓形值1工件公差Δ/ mm1＜～≥＜≥1～2＜～≥＜≥2～4＜～≥＜≥＞4＜～≥＜≥（2） 凸模與凹模配作加工凸、凹模配作加工是指先按圖樣設(shè)計尺寸加工好凸?；虬寄Ｖ械囊患鳛闃藴始ㄒ话懵淞蠒r以凹模為基準件，沖孔時以凸模為基準件），然后根據(jù)基準件的實際尺寸按間隙要求配作另一件。凸、凹模刃口尺寸計算的方法凸、凹模刃口尺寸的計算與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。而凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個最小間隙值。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖出合格的零件。凸、凹模的合理間隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證。壓力中心的確定有解析法、圖解法和實驗法。要使沖壓模具正常工作，模具的壓力中心必須通過模柄曲線和壓力機的滑塊中心線重合。表3 3 推件力、頂件力、卸料力系數(shù)料厚/（mm）K推K頂K卸 鋼≤~~~~~~~ 卸料力：F卸=K卸F 落推件力：F推=nt 式中：—— 為材料的抗拉強度，Mpa 在沖裁高強度材料或厚度大，周邊長的工件時，需要很大的沖裁力。τb 式中：F —— 沖裁力, N； L —— 沖裁件的周長, mm；t —— 板料厚度，mm； τb—— 材料的抗剪強度, Mpa； K —— 系數(shù)。沖裁力計算沖裁力是凸模與凹模相對運動使工件與板料分離所需要的力，它與材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長、模具間隙大小及刃口鋒利程度有關(guān)。沖裁力是設(shè)計模具、選擇壓力機的重要參數(shù)。其總的原則應該是在保證滿足沖裁件剪斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最長。圓形沖裁模雙邊間隙為 Z=D凹D凸 式中 D凹——沖裁模凹模直徑尺寸（mm） D凸 ——沖裁模凸模直徑尺寸（mm） 沖裁間隙是沖裁過程中一個重要的工藝參數(shù)，間隙的選取是否合理直接影響到?jīng)_裁件質(zhì)量、沖裁力、沖模的使用壽命和卸料力等。搭邊值大小與下列因素有關(guān)。搭邊的作用是：補償送料誤差，以保證沖出合格工件；保持條料剛度利于送料，避免廢料絲進入模具間隙損壞模具。一張板料上總的材料利用率η總的計算如下：η總=（）100%式中 n總 —— 一張板料上沖裁件總數(shù)目；L ——板料長，（mm）；B ——板料寬，（mm）。其目的在于減少材料的耗損，降低零件成本，提高生產(chǎn)率，延長模具壽命。本沖裁件的經(jīng)濟精度為IT14。通常對沖裁件的工藝性影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求。時式中：─鉚接件直邊部分長度； ─鉚接部分中性層長度； ─中性層位移系數(shù)（見表31）根據(jù)王芳主編《冷沖壓模具設(shè)計設(shè)計指導》表36。鉚接件分為直邊和鉚接兩部分，以其中性層長度之和可求得鉚接件展開長度，但鉚接部分的中性層要考慮位移。各種沖裁模的構(gòu)成大體相同，主要由工作零件、定位零件、卸料與推料零件、導向零件、聯(lián)接與固定零件