【正文】 彎曲模工作部分尺寸的確定 凸模 和凹模 形狀 凸模形狀為了便于加工，采用直通方型的方式，凸模上部的圓柱是矩形彈簧的導向桿，至下止點時，凸模的上頂面與墊板接觸，對工件施加凸模上部圓柱的直徑稍大于彈簧內(nèi)徑（ Φ27mm ），取 Φ30mm 。r ── 沖壓得到彎曲的半徑 由回彈前后的曲率半徑算得大圓角的角度回彈量為 1θ? ＝ 。ar ar? 得 39。因 R小 ＝ 3＜ 6t＝ 3mm,所以對彈簧片 的小圓角僅考慮角度回彈，卸載后彎曲件的彎曲角度發(fā)生變化，而彎曲半徑的變化是很小的，可以不予考慮。 對于有彈性頂件裝置的自由彎曲可按照 u uF 1 .1 1 .2??，壓 （ ） （ FF ）進行驗算 u uF 1 .1 1 .2?? ，壓 （ ） （ FF ）＝ （ 11886+5943） ＝ （ ） 按上述要求可選用 J23— 開式雙柱可傾壓力機 ??3 。 6 彎曲模設計計算 彎曲力的計算及壓力機的選擇 彎曲力的計算 （ 1） 彎曲過程有兩步，第一步是凸模向下運動的彎曲， 彎曲按照自由彎曲計算， U 形件彎曲使用帶反頂板的 U 型彎曲模具，但不進行校型彎曲時，反 頂壓力的彎曲力按式計算： ??11 22bU pBt σ 80 13 00F ( ) ( ) 96 57 11 88 6 Nr t 3 ??? ? ??? （ ） 式中 B──彎曲線長度 （ mm）； t──板料厚度 （ mm）； bσ ──材料抗拉強度 （ MPa）； pr ──彎曲凸模圓角半徑 （ mm） 。具體如下 : 銷釘 : 2— Ф 8 50 GB119— 86 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 29 2— Ф 8 55 GB119— 86 2— Ф 6 12 GB/T — 2020 4— Ф 4 15 GB119— 86 螺釘 : 8— M12 45 GB70— 85 4— M4 8 GB70— 85 4— M6 15 GB70— 85 模具自制零件的材料及熱處理要求 上、下模座： HT200 模 柄： 45 鋼、 43～ 48HRC 墊 板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 凸模固定板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 導 料 板 ： 45 鋼、 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC 卸 料 板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 凹 模 ： T10A、 60～ 64HRC 凸 模 ： T10A、 58～ 62HRC 壓力機的選用與校核 壓力機的選用 [8] 所選用的壓力機公稱壓力應大于計算出來的總沖壓力 250kN；壓力機的最 大裝模高度應大于或等于 170mm(沖模閉合高度 +5mm)；工作臺板尺寸應能滿足沖模的正確安裝。 () 則代入數(shù)據(jù)得： Hmin+10mm＝ 170mm≤ H≤ Hmax－ 5mm＝ 195mm，加墊塊滿足要求。當連桿調(diào)節(jié)至最短時為壓力機的最大裝模高度 Hmax；當連桿調(diào)至最長時為壓力機的最小裝模高度 Hmin。 導柱 1 32mm160mm（ ） 導套 1 32mm80mm （ ） 導柱 2 28mm160mm（ ） 導套 2 28mm80mm （ ） 模具閉合高度校核 模具的閉 合高度 H 模具 是指模具在最低工作位置時上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度。 在這里選用 H6/h5 配合的 Ⅰ 級精度的 對角 導柱模架， L 為 160mm， B 為160mm， H 最大為 200mm 最小為 160mm， 下模座 2H 為 160mm160mm45mm， 上模座 1H 為 160 mm160mm40mm。 模架形式 標準模架中，應用最廣的是用導柱、導套作為導向裝置的模架。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。 在此 確定墊板的外形尺寸為 160mm160mm8mm。 模柄為 直 徑 d＝ 50mm， 高度 L＝ 105mm 的 A 型壓入式模柄 。 模柄 模柄是連接上模與壓力機的零件。 一般取其厚度等于凹模厚度的 60%～ 80%，此處取 20mm。 由于材料的厚度在 以下，且精度要求不高，所以 選用 IA 型省料。其定距精度比擋料銷定距高。 材料比較薄，右側(cè)裝有承料板有利于條料平穩(wěn)進入，提高沖裁質(zhì)量。 （ 6） 應保證定位的可靠和沖壓的安全 ， 定位機構(gòu)必須遠離產(chǎn)生細小廢料或切屑的地方，否則這些廢料和切屑的混入，常會影響定位工作和定位尺寸精度。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 25 （ 3） 處理好粗定位與精定位的關系 ， 多工位級進模等在多工序聯(lián)合沖壓時，往往設有初始定位（粗定位）和最終定位（精定位）所構(gòu)成的復合型定位機構(gòu)，上、下工序的定位形式應力求一致，粗定位要服從精定位，以防止相互矛盾。 其中 d4t ? ＝ 20，查《沖壓模具與制造》 P103 表 99，知 [ σ ] 1000 ~ 1600?壓 MPa，取 1000MPa， τ＝ 706Mpa，則： 4 τ 4 7 0 6 2 . 8 6 2 0[ σ ] 1 0 0 0?? ? ?壓 （ ） 所以 Pσ [σ ]F??壓 壓 成立，即該沖孔凸模承壓能力足夠。 凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常時凸模壓入固定板內(nèi) 。落料凸模采用 直通 式凸模。凸模的結(jié)構(gòu)應能防止凸模從固定板中拔出。則修正后的凹模有效面積矩形的長度l 與寬度 b 分別為： L ＝ b ＝（ ） 2＝ 其面積分布情況如 圖 所示： ??3 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 22 圖 凹模有效面積 （ 3） 計算凹模外形尺寸 從凹模有效面積矩形 l b 向四周擴大一個允許的凹模壁厚 C 值 ， 即 30mm，即為凹模外形尺寸 L B 的尺寸。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 21 所以取 h＝ 4mm， b＝ 1mm。磨損后刃口形成倒錐形狀，可能使沖成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難，但直壁刃口凹模，刃口強度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便。凸模固定板厚度為 16mm。 卸料板凸臺的高度： H＝ 導料板的厚度－板料厚度＋（ ～ ） mm＝ 4mm 彈性元件的選用和計算 本次設計中只進行彈壓卸料的彈簧進行計算和選用。 本設計零件厚度為 ，零件精度要求不高，所以采用彈性卸料。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 19 卸料結(jié)構(gòu)設計、 彈性元件的選用和計算 卸料結(jié)構(gòu)設計 卸料裝置的功用是在一次沖裁 結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸模或沖孔凸模脫離，以便進行下一次沖裁。 凹模磨損后減小的尺寸，按公式 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 計算 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 18 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 14+ +） ? = ? 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 5 δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 32+ +） ? = ? 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 75 δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 10+ +） ? = ? 沖孔凹模為圓形，故可按 d 凹 =(dmin＋ x△ ＋ Zmin) /40?? 計算： 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 5 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin) /40?? =（ 4+ +） ? = ? （ 3） 凹模磨損后不變的尺寸，按公式 d ( d X ) 1 / 8D ? ? ? ? ?計算： 尺寸 R ? 磨損后不變的尺寸 d ( d X ) 1 / 8? ? ? ? ?凹 = (17 3 ) 3 1 / 8? ? ? ? = ? （ 4） 側(cè)刃孔尺寸可按公式 dδ0d (d X )?? ? ?凹 計算，取 dδ = 則dδ 0 . 0 2 0 . 0 20 0 0d ( d X ) ( 2 9 .6 0 .5 0 .0 3 ) 2 9 .6 2? ??? ? ? ? ? ? ?凹 由于現(xiàn)在凹?；旧隙疾捎镁€切割方法加工，精度可達 177。 零件圖的尺寸為： 圖 零件圖 （ 1） 連續(xù)模中落料模，計算凹模刃口尺寸， 按照一定的間隙 配做凸模。(1/8)△ () 對于該工件來說， 在連續(xù)模中完成的工步是沖孔，落料 ， 該工件精度無特殊要求，根據(jù)工件公差等級取為 IT14 級，由于材料薄，模具間隙小，故凸凹模采用配做加工為宜。 用單配加工法常用于生產(chǎn)復雜形狀及薄料沖裁件的模具。 （ 2） 凸、凹模配合加工法，采用配做法制模時，配做件的最后精加工要等基準件完全加工完才進行。 圖 壓力中心坐標系 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 15 選取如圖 所示的坐標系。在實際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式計算： F K F?卸 卸 () F nK F?推 推 () F K F?頂 頂 () 式中 F── 沖裁力； K卸 ── 卸料力系數(shù)； K推 ── 推件力系數(shù)； K頂 ── 頂件力系數(shù)； n── 梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（ n＝ h/t） h── 為凹模直壁洞口的高度。 經(jīng)計算，一個步距內(nèi) 彈簧片 的實際 有效 面積 1S 約為 1760 mm2 ，一個步距內(nèi)所需毛坯面積 0S 為 ＝ ， 如圖 圖 彈簧片 排樣草圖 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 13 沖裁單件材料的利用率： η %? 因此 選用卷料， 采用單排排樣，這樣的材料利用率較合宜，且操作方便 。所以實際搭邊值： 工件間 搭邊值 a ＝ ＝ ， 側(cè)面 搭邊值 1a ＝ ＝ 送料步距與條料寬度計算 條料在模具上每次送進的距離稱為 送料步距，用 A 表示。其作用是使條料定位，保證零件的質(zhì)量和精度，補償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有一定的剛度，不彎曲，便于送進，并能使沖模的壽命提高。但這種排樣對于小型件既不方便又不安全。 （ 3） 對排 選取對排省料幅度較大。排樣又可分直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等。 模架類型及精度 由于零件厚度薄，沖裁間隙小，又是級進模，因此采用導向平穩(wěn)的中間導柱模架?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導料板導向， 側(cè)刃定距的 定位方式。使裝配容易和裝配精度容易得到保證。 由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，這樣應采用復合沖裁或連續(xù)沖裁方式。 同時又減少了一副模具，大大節(jié)省了成本。但需要 五 道工序、 五 套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿 足零件大批量生產(chǎn)的需求。 此零件沖壓包括 沖孔 落料、彎曲 兩 個基本工序， 其中沖孔落料和彎曲能分別采取兩種方案，具體分析如下： （ 1） 單工序 沖 裁 —— 單工序 彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。 查公差表可得各尺寸公差為： [10] ? mm、 ? mm、 ? mm， ? mm， ? mm， ? mm，? mm， ? mm， ? mm。懸臂寬度10mm 大于 ，最小孔徑 4mm 大于 t。 零件工藝性分析 沖裁的工藝性是從沖壓件工藝方面來衡量設計是否合理。在沖壓生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品數(shù)量、品種計劃的前提下，產(chǎn)品成本越低，說明企業(yè)經(jīng)濟效果越大。 沖壓加工經(jīng)濟性分析 提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高 ，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。模具表面處理除完善應發(fā) 展工藝先進的氣相沉積 (TiN、 TiC等 )、等離子噴涂等技術。預計這一技術將得到發(fā)展。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術 模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。因我個人經(jīng)驗和水平有限，因此很難避免在設計的過程中存在不合理之處，望各位老師多多批評指正。畢業(yè)設計