【正文】 將工。故常采用經驗公式或簡化公式計算。彎曲力不僅與板料材質、板料厚度、彎曲幾何參數和凸、凹模間隙有關，而且與彎曲方式關系密切。 表 33 層位系數 ? 值 V 形彎曲 /rt 以下 以上 ? U 形彎曲 /rt 以下 以上 ? 2. 外側尺寸加算法 先將外側尺寸全部加算，從其和減去取其于板厚和彎曲半徑兩要素的伸長量，徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 22 即： 1 2 3( ) ( 1 )nL l l l l n C? ? ? ? ? ? ? 式 （ ） 式中： L—— 彎曲件展開長度， mm； 1 2 3,l l l —— 彎曲件直邊外側尺寸， mm； n—— 彎曲件的彎曲系數； C—— 伸長正系數，見表 34。由于彎曲變形程度（ /rt）、彎曲方法、彎曲件形狀及標注方法等不同，故計算方法略有不同，要注意區(qū)別。 12 5. 61? ? ?? ? ? ? 彎曲工藝計算 在工藝分析基礎上，對毛胚尺寸彎曲力計算，從而選取合理的設備 ，確定正確的刃口尺寸，進行合理的工序安排。根據工件的回彈趨勢和回彈量的大小??? ，修正凸模或凹模工作部分的形狀尺寸，使彎曲后的工件回彈量得到補償。工件厚度為 ，根據查表可得90 5???。 在本文中，簧片屬于大變形自由彎曲，即 /5rt? ，所以采用式計算其回彈值。 131p sr r Et?? ? () p prr??? () 式中： pr —— 彎曲凸模圓角半徑， mm； p? —— 彎曲凸模角度， mm； r —— 彎曲件的彎曲半徑， mm； ? —— 彎曲件的彎 曲角， 材料特性 平均回彈角 材料 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 20 s? —— 屈服強度， MPa； E —— 彈性模量， MPa； t—— 材料厚度， mm。 表 32 單腳自由彎曲 90 時的平均回彈角90?? /rt 材料厚度 ? ~2 2? 軟鋼 10b MPa? ?? 1? 4 2 0 軟黃銅 10b MPa? ?? 1~5 5 3 1 鋁、鋅 5? 6 4 2 中硬鋼 3( 4 ~ 5 ) 10b M Pa? ?? 1? 5 2 0 硬黃剛 3(3 .5 ~ 4 ) 1 0b M P a? ?? 1~5 6 3 1 硬青鋼 5? 8 5 3 硬鋼 10b MPa? ?? 1? 7 4 2 1~5 9 5 3 5? 12 7 6 （ 2）小變形自由彎曲（ / 10rt? ）時，由于彎曲半徑較大，回彈量較大，故彎曲圓角半徑及彎曲角均有較大變化。 (1) 大變形自由彎曲（ /5rt? ）時，由于彎曲半徑的變化不大，可忽略不計，只考慮角度的回彈，但彎曲角度不為 90 時，回彈角應做如下修改。 2) 回彈值的確定 如前所述，由于影響回彈量的因素很多，而且各因素往往又互相影響，故難以進行徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 精確的計算或分析。生產中多采 用加大彎曲力的校正彎曲。 U 形彎曲模的凸、凹模單邊間隙 Z/2 越大，則回彈越大； /2Zt?時，板料處于擠壓狀態(tài)，則可能產生負回彈。一般 U 形工件由于各邊牽制比 V 形工件回彈要小。見表 32 所示。這也是大曲綠半徑的制件難以彎曲成型的原因。當其他條件相同時，回彈隨 /rt的增大而增大。在材料性能不穩(wěn)定時，回彈值也不確定。 1) 影響回彈量的因素 ? 材料的力學性能。 彎曲角變化量 ?? 和彎曲半徑變化量 r? 又稱彎曲件的回彈量（回彈角和回彈半徑）。彎曲回彈是彎曲變形不可避免的想象，他將直接影響彎曲件的精度，必須加以控制。因此由試驗確定的常用材料的最小彎曲半徑數值見表 31。因此，當折彎線與纖維組織方向垂直時，應使折彎線與纖維組織 方向成 45 方向。板料經過軋制后產生了纖維狀組織，這種纖維狀組織具有各向異性的性能。為避免此種情況出現(xiàn)，可去除大毛刺，而將毛刺較小的一面朝向彎曲凸模。冷作硬化的板材塑性降低， min/rt較大。 ? 板料的熱處理狀態(tài)。是最小相對半徑減小。彎曲帶中心角 ? 越小，最小彎曲半徑 min/rt越小，這是因為實際彎曲過程中，毛胚的變形并不是僅局限在圓角變形區(qū)。材料的塑性越好，其斷后伸長率 ? 值越大，由式可見，最小彎曲半徑 min/rt越小。生產時用他表示彎曲時的成型極限。因此相對彎曲半徑 /rt反映了板料的彎曲變形程度， /rt越小，彎曲變形程度越大。對于同一種材料的板料而言，能否出現(xiàn)裂紋取決于 rt 的大小。自由彎曲是凸模，板料與凹模間的先接觸，而校正彎曲是他們的面接觸。凸模、板料與凹模三者完全壓緊后，如果對彎曲件繼續(xù)施壓，則稱為校正彎曲。隨著凸模的下壓，板料的直邊與凹模 V 形表面逐漸靠緊，彎曲內側半徑逐漸減小變?yōu)?1r ，同時彎曲力臂也逐漸減小，由 0l 變?yōu)?1l ，指導板料與凸模三點接觸，彎曲內側半徑及彎曲力臂達到最小時，彎曲過程結束，得到所需的制件，其變化過程為 0 1 2r r r r? ? ? ， 0 1 2l l l l? ? ? 。 彎曲變形過程 V 形件彎曲是一種很普通的板料彎曲。 配合法就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸?；虬寄＃?，然后根據基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。凸凹模的最小壁厚與模具結構有關：當模具為正裝結構時，內孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當模具為倒裝結構時，若內孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應大些。它的內外緣均為刃口，內外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。 若選用標準凸模，按照上述算法算得凸模長度后，還應根據沖模標準中的凸模長度系列選取最接近的標準長度作為實際凸模的長度。其長度見式： 1 2 3L h h h h? ? ? ? 式 （ ） 式中： L —— 凸模長度， mm； 1h —— 凸模固定板厚度， mm； 2h — — 卸料板（或導板）厚度， mm； 3h —— 倒尺厚度， mm； h —— 附加長度，它包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度，凸模固定板與卸料板的安全距離等。 圖 32 小圓孔凸模 凸模的長度尺寸應根據模具的具體結構確定，同時要考慮凸模的修模量和固定板與卸料板之間的安全距離等因素，如圖所示。 1. 凸模（ punch）設計 凸模又稱沖頭，是沖模的關鍵零件之一，凸模本身按其作用又可分為工作部分（即刃口）和固定部分。 6) 按模具的卸料方法可分為：剛性卸料模和彈性卸料模。 4) 按凸凹模的材料可分為碳素工具鋼沖模，合金工具鋼沖模、硬質合金沖模（ carbide die）、鋅基合金沖模（ zincalloy based die）、橡膠沖模（ rubber die）、聚氨酯橡膠沖模。 復合模：在一次沖裁行程內，在模具同一位置上完成兩個或兩個以上的沖裁工序。 連續(xù)模：又稱級進模、跳步模。 2) 按工序組合方式可分為單工序模（簡單模 si n gle op erati on die? ）連續(xù)模（ progressive die）、復合模（ pound die等。 沖裁模的分類 沖裁件的品種、式樣繁多，因此沖裁模的種類很多，一般按下列的方法進行分類。 沖裁模具的設計和設備的選擇 沖裁是沖壓生產所用的主要工藝裝備。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 14 第二類尺寸： 0m in()jB B x ???? 式（ ） （ 3）凸模或凹模磨損后會基本不變的尺寸 —— 第三類尺 寸 C； 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（ ）計算。 （ 1）凸?；虬寄Ｄp后會增大的尺寸 —— 第一類尺寸 A 落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會增大的尺寸，相當于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的 確定方法的公式。設計時，基準件的刃口尺寸及制造公差應詳 細標注，而配作件上只標注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值minZ”。 配作法就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸?；虬寄＃?，然后根據基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。按材料的性能和厚度來選擇該零件沖壓間隙，則 minZ = maxZ = 凸、凹模刃口尺寸確定 1. 落料凸、凹模刃口尺寸確定 由于工件形狀復雜，為保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴 格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。我所用的是經驗確定法，經驗確定法是根據經驗數據來確定間隙值?？紤]到沖模在使用過程中會逐漸磨損，間隙會增大，故在設計和制造新模具時，應采用最小合理間隙。 沖裁間隙的數值等于凸、凹模刃口尺寸的差值，如圖 所示，即 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 13 圖 31 沖裁間隙 Z D d= 式（ ） 式中 D— 凹模刃口尺寸； d— 凸模刃口尺寸。凸模與凹模 間每側的間隙稱為單面間隙，用 Z/2 表示；兩側間隙之和稱為雙面間隙，用 Z 表示。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。）。一般沖模精度較工件精度高 2～ 4 級。用 X 、 ? 表示，其中Δ為工件的公差值， X 為磨損系數，其值在 ~1 之間，根據工件制造精度進行選?。? ? 工件精度 IT10 以上 X=1 ? 工件精度 IT11～ IT13 X= ? 工件精度 IT14 X= 3）不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（ minZ ）。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。以凸模為基準，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。以凹模為基準，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸 來取得。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。但在沖裁件尺寸 的測量和使用中，則是以光亮帶的尺寸為基準。 另外，模具的其他結構尺寸也必須與壓力機配合。 本次設計中各零件厚度如下 ? 下模座厚度為 45mm ； ? 下墊板厚度為 15mm ； ? 凸凹模固定板厚度為 32mm ； ? 卸料板厚度為 10mm ； ? 上模座厚度為 45mm ； ? 上墊板厚度為 15mm ； ? 凸模固定板厚度為 20mm ； ? 落料凹模厚度為 30mm ； ? 墊塊厚度為 20mm ； ? 頂件塊厚度為 30mm ； ? 凸凹模厚度為 50mm 。 當模具的閉合高度大于壓力機的最大閉合高度時，模具無法在壓力機上安裝，沖模不能在該機床上使用，必須選取其他壓力機。一般壓力機的連桿都具有一定的調節(jié)量，當連桿調至最短時，成為壓力機的最大裝模高度，以 maxH 表示，當連桿調至最長時，稱為壓力機的最小裝模高度，徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 以 minH 表示，模具閉合高度必須與壓力機的閉合高度相適應，由于壓力機的連桿長度可調整，故模具閉合高度分為最大閉合。 模具閉合高度的確定 模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時，上模板的上平面與下模板的下平面之間的距離，以 H 模 表示。 3) 形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。 沖模的壓力中心， 可按下述原則來確定： 1) 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心；沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。否則沖壓時會產生偏心載荷，導致模具以及壓力機滑塊與導軌的急劇磨損，這不僅降低模具和壓力機的使用壽命，而且也影響沖壓件的質量，因此必須計算其壓力中心。 沖模壓力中心的確定 一副模具的壓力中心就是這幅沖模各個壓力的合力作用點，一般都指平面投影。 = + + = + + + = 選用沖壓設備 這一工序需要的總壓力 40127FN229。影響這些力的因素較多，主要有材料的力學性能與厚度、沖件形狀與尺寸、沖模間隙與凹?？卓诮Y構、排樣的搭邊大小及潤滑情況等。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱為卸料力，用 XF 表示；將卡在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力稱 為推件力，用 TF 表示；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱為頂件力，用 DF 表示。故沖裁力也可 按下式計算：