【正文】 故 自由彎曲力、頂件力和壓料力 可以忽略不計(jì)，則按校正彎曲力來選擇壓力的噸位。即 (30% ~ 50%)QP? 自 （ 65） 由公式（ 65）可得： ( 3 0 % ~ 5 0 % ) 3 3 . 2 ( 9 . 9 6 ~ 1 6 . 6 )Q K N K N? ? ?,取 15Q KN? 壓力機(jī)總力的計(jì)算 21= = 2 8 6 6 5 + 4 5 0 0 + 1 5 0 0 0 4 8 .2P P P Q KN? ? ?總 總 故應(yīng)選取大于 的壓力機(jī)。但是 也可以根據(jù)彎曲件校正部分的投影面積和單位校正力的乘積來校正彎曲的彎曲力。 校正彎曲的彎曲力 彎曲力的校正是為了減少回彈，當(dāng)校正力增加時(shí)，回彈角減小，但是當(dāng)校正力增加至一定程度，再增加壓力，回彈角已基本上穩(wěn)定不再減小。 由公式（ 61）可得 ： 20. 6 35 2 35 01. 3 95 5522PN? ? ?? ? ?? 西南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 27 鉸鏈部分彎曲 對(duì)于卷圓、滾圓等 情況的彎曲力計(jì)算，普遍方法是先計(jì)算出材料的抗彎矩；根據(jù)材料抗彎矩與外力矩相等原則，得到外力矩；然后根據(jù)靜力平衡條件來計(jì)算彎曲力。為了避免回彈現(xiàn)象和工件不能按規(guī)定成型，最終 選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力 應(yīng)該 大于 等于校正彎曲力。其結(jié)構(gòu)如下圖 54： 圖 54 模柄 西南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 26 第 6 章 復(fù)合模具工藝計(jì)算 工藝計(jì)算是 一項(xiàng)必要的計(jì)算，通常用作選取壓力機(jī)和 模具設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)。 模柄的選用 根據(jù) 所選用開式雙柱可傾式壓力機(jī) ，查閱相關(guān)資料得： 模柄孔的直徑為 50mm,深度為 70mm。 卸料螺釘 在 擰緊后， 應(yīng)保證卸料板 的工作平面高于 凸模端面 。初設(shè) 6 個(gè)卸料螺釘， 每個(gè)螺釘?shù)墓Q直徑為 8mm， 螺釘 的長(zhǎng)度為 130mm， 螺紋部分 長(zhǎng)度為 8mm。下模座選用六顆 10 85M ? 的內(nèi)六角螺釘固定。 圖 53 擋料銷 3. 定位銷和螺釘 （ 1）定位銷 由凹模周界 250 120mm mm? 選用 10mm? 的圓柱銷，根據(jù)模具的實(shí)際情況，上模座選用兩顆 10 60mm? ? 的圓柱銷定位，下模座選用兩顆 10 85mm? ? 的圓柱銷定位。 2. 擋料銷 采用一顆擋料銷安裝在凹模上。由于條料是采取 從右向左送料， 故擋 料銷 安裝 在 左側(cè) 。 1. 導(dǎo)料銷 兩個(gè)導(dǎo)料銷 設(shè)置在 工件的 兩側(cè)，但兩個(gè)導(dǎo)料銷之間有一定的距離。 一是 條料 與送料方向垂直的方向上限位，以保證條料沿正確的方向送進(jìn)；二是送料方向上的限位，它控制條料一次送進(jìn)的距離。 兩者的材料選用： T10A。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配方式為將導(dǎo)柱裝在下模座、導(dǎo)套則裝在上模座上，分別采用過盈配合。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng) 能夠保證 在 沖 壓 模 具 處于 最低位置時(shí)， 導(dǎo)柱的上端面 高于 上模座 端 面 約 10~15mm ，而下模座 端面與導(dǎo)套 底面的距離不小于 5mm。 模架的簡(jiǎn)圖 如 下圖 51： 圖 51 落料模模架 西南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 23 2. 導(dǎo)柱導(dǎo)套的 選用 導(dǎo)向零件 主要是 用于提高模具精度， 減少?zèng)_床 偏心載荷 對(duì)模具精度的影響 ；與此同時(shí)還可以節(jié)省 調(diào)試 模具的 時(shí)間 以及提高沖 壓 件的精度和 增加 模具 使用 壽命。 綜上所述，參見 265[2]表 ，模架選用后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架。 （ 6）模座的上、下模表面粗糙度 Ra 值為 m?~ ，在保證平行度的前提下，可允許 Ra 值降低為 m?~ 。 （ 5）上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致 。 （ 3） 所選用的模座必須與所選則沖床的工作平面和滑塊的相關(guān)尺寸一致，并對(duì)沖床和模具進(jìn)行必要的力學(xué)性能校核。模座的厚度取凹模的~ 倍 。 本模具的凹模和凸模 都是矩形，故上下 模 座應(yīng)該選擇矩形模座。 如果剛度不足， 則既影響到?jīng)_件的精度，又會(huì)降低模具的壽命。 所以 上、下模座的 剛度和 強(qiáng)度是考慮的 主要 問題。 因此凸模固定板的輪廓尺寸為 2 5 0 1 2 0 2 5L B H m m m m m m? ? ? ? ? 對(duì)于凹模固定板，考慮到凹模尺寸比較大，可以直接和下模座連接，但必須加銷和螺栓固定，定位要可靠。 查 220[2]表 得： M10 螺栓上螺孔間距尺寸最小為 60mm,最大為115mm，滿足要求?？紤]到工件是矩形的，故 固定板 的形狀 為矩形 ，固定板與凸模（凹模）采用過盈配合 ，安裝后應(yīng)將凸模（凹模）端面 與固定板一起 打 磨平 整。而模板材料選用鑄鐵 HT250， MPaY 140~90][ ?? ，則[]yy??? ，所以 凸模 不 需要加墊板。墊板材料常用 45 號(hào)鋼（熱處理硬度為 HRC48~43 ）或 T8A（ 熱處理硬度為 HRC56~52 ） 。 墊板設(shè)計(jì) 墊板的作用是 用于 承受并擴(kuò)散凸模或凹模 所 傳遞的壓力，以防止模座被 擠 壓 或損傷。 為了便于安裝和美觀， 卸料板的長(zhǎng)度 和 寬度 與凹模的尺寸一樣 。 卸料板的設(shè)計(jì) 對(duì)于卸料板的平面尺寸來說，通常是應(yīng)該等于或稍大于凹模板 尺寸 。 由于凹模的厚度大于 35mm,查 [2]2 20?表 選 M10 的螺釘。但 要保證螺孔間、螺孔與銷孔 間及螺孔或銷孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會(huì)影響模具的壽命 ； 用第二種時(shí) ，其結(jié)構(gòu)不易裝拆，主要用于冷擠壓預(yù)應(yīng)力凹模； 采用第三種時(shí) 其緊固力較小，不易裝拆 ；根據(jù)以上分析應(yīng) 采用第 一 種 螺釘緊固 和 銷定位。 （ 3）凹模的固定方式 凹模的固定方式有三種：第一種是 螺釘 緊固和銷定位 ；第二種是 熱套和冷壓 ；第三種是 低熔點(diǎn)合金 和 環(huán)氧樹脂澆注及無(wú)機(jī)粘接 。 凹模的厚度可以 根據(jù) 沖裁力的大小來進(jìn)行估算。特別是凹模孔的尺寸，在實(shí)際制造過程中 是和制件尺寸一起來考慮。 最后根據(jù)工件的精度要求和形狀等，綜合選擇柱孔口錐形凹模 （ 7 , 2h mm???） 。例如 有錐形口凹模、 柱孔口錐形凹模、柱形或錐形孔口的筒形凹模、柱形孔口凹模等 等 。 查得? ? 735MPa? ? 由公式（ 55）得： 代入數(shù)據(jù)得 最小橫截面積 22445 5215mm mm? ， 故凸模的承壓能力足夠。 （ 1）凸?？箯澞芰π：? 對(duì)于凸模無(wú)導(dǎo)向裝置和非圓形凸模 : max 135 /L I F? （ 54） 其中maxL 為凸模允許的最大自由長(zhǎng)度 ； F 為凸模的沖壓力 ； I 為凸模最小斷面慣性矩 ； 對(duì)于長(zhǎng)方形的慣性矩， 所以 由公式（ 54）得： m a x 1 3 5 5 3 2 3 6 5 / 3 2 7 0 0 0 1 7 2L m m?? 凸模的長(zhǎng)度 93 172L mm?? ，故凸模的抗彎強(qiáng)度足夠。而在卸料時(shí)，又承受有拉應(yīng)力。 凸模總長(zhǎng) L： 1 2 3L H H H H? ? ? ? 其中 為凸模固定板厚度；它取 決于沖件的厚度，一般當(dāng)，則 ~ mm? ， 取 1 25H mm? 。一般不宜過長(zhǎng)，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失去穩(wěn)定。 最后根據(jù) 工件 的材料和生產(chǎn)批量大小及經(jīng)濟(jì)性等因素綜合選擇凸模的材料為 Cr12MoV。 2. 凸模的材料 落料模具的凸模 刃口 必須具有 較高的耐磨性 、硬度 和韌性。 凸模的固定方法有臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘接劑澆注固定等。 P 為彈簧允許最大載荷 由公式（ 53）得： 彈簧絲的最小直徑為 彈簧的直徑 ： 取總壓縮量 =最大壓縮量，則 1 2 3 0. 55 + 3 + 5= 0. 55 + 8h h h h h h? ? ? ?總 總 總 解得 ： 18h mm?總 所以，彈簧圈數(shù)： / 18 4. 3 = 4. 18n h f? ? ?總 圈 ? ?8PCd ???8 5 7 9 6 4 83 .1 4 7 5 0d m m?????1 .8 = 1 .8 3 2 2 0 = 5 7 9 6P P N??預(yù)? ?2 23 . 1 4 3 2 7 5 0 4 . 38 0 0 0 0 7jDf m mGd? ? ??? ? ? ??1 m a x m a x/ 1. 8 0. 55h h h h? ? ?預(yù)3 2 8 4 0jD D d m m? ? ? ? ?4 8 3 2jD Cd m m? ? ? ?西南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 17 彈簧節(jié)距： 8 4 .3 1 2 .3t d f m m? ? ? ? ? 彈簧自由高度 （考慮 二 圈彈簧不能工作） ： 1 . 5 4 . 1 8 1 2 . 3 2 8 6 7 . 4H n t d m m? ? ? ? ? ? ? 彈簧預(yù)壓量： 0 .5 5 1 8 1 0h m m? ? ?總 裝配后的高度 ： 1 1 16 7 .4 1 0 5 7 .4 , 5 8H H h m m H m m? ? ? ? ? ?取. 主要零部件設(shè)計(jì) 落料 凸模 1. 確定凸模的結(jié)構(gòu)型式和固緊聯(lián)結(jié)方式 由于沖件的形狀是 距 形，落料時(shí)需要的 沖壓力較大 。 沖裁時(shí)卸料板的工作行程 2 = 1 2 1 3h t m m? ? ? ?，考慮凸模的修模量 3 5h mm? 。 根據(jù)上面卸料力的計(jì)算得：卸料力 =12880QN卸 ，設(shè)采用 4 個(gè)彈簧（彈簧數(shù)目視模具空間大小而定，最好取 10 等，這樣易于對(duì)稱分布），此時(shí)每個(gè)彈簧承受的卸料力為 3220N。彈性卸料裝置依靠彈簧或橡皮的彈力來卸料，卸較力不太大，但沖壓時(shí)可兼起壓料的作用。當(dāng) 卸料板為圓形時(shí)常用 3～ 4 個(gè) 螺釘；當(dāng) 卸料板 為矩形時(shí)一般用 4～ 6 個(gè) 螺釘 。此外 為 了 使 卸料 方便 可靠，在模具開啟時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口端面 ～ 。彈性卸料板的 外形尺寸 應(yīng)等于或稍大于凹模 尺寸，厚度取凹模厚度的 ～ 倍。 由此可知，只有縮小 p? 、 d? ，提高制造加工精度，才能滿足 間隙在合理范圍內(nèi)? m inm a x2 462 60C m mC m m??00m i n m a x m i n( 2 ) ( 2 )pppdD D C D x C????? ? ? ? ? ?max 0()ddD D x ??? ? ?西南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 15 的 要求 ，此時(shí)可?。? m m i n0 . 4 ( 2 2 ) 0 . 4 0 . 1 1 4 0 . 0 4 6p a xCC? ? ? ? ? ? ? m m in0. 6 ( 2 2 ) 0. 6 0. 11 4 0. 06 8d a xCC? ? ? ? ? ? ? 故： ?? ?? （ 2） 尺寸 149mm 由公式（ 51）、（ 52）得： 11m a x 0 0 0( ) (1 4 9 0 . 5 0 . 4 2 ) 1 4 8 . 7 9ddD D x ?? ??? ? ? ? ? ? ? 0 0 0m i n 1 1( 2 ) ( 1 4 8 . 7 9 0 . 2 4 6 ) 1 4 8 . 5 4 4ppdD D C ?? ? ?? ? ? ? ? 校核：m m in22p d axCC??? ? ?，即 1+1=2。 由磨損系數(shù)根據(jù) [1]查得：工件公差 ?? 。凹模 的 制造偏差取正偏差，凸模 的 制造偏差 取負(fù)偏差 。 根據(jù) 落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的計(jì)算原則 。 若m m in2 ~ 2p d axCC????，可取 m (2 2 )p axCC? ? ? ?、 m (2 2 )d axCC? ? ? ?作為模具凸模和凹模的制造誤 差。因此 此落料模采用凸 、 凹模 分別 加工 計(jì)算刃口尺寸 ， 但必須保證初始間隙值小于最大合理間隙 max2C ，必須滿足下列條件： m m in2 ~ 2p d axCC???? 也就是說，新制造的模具m in m22p d axCC??? ? ?。詳情見 [1] [1]2 .2 3 2 .2 4表 、 表 。但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定法來選取 合理的 間隙值，但是要按照要求分類選用。 （ 4）間隙值的 選取原則 間隙值的確定應(yīng)該是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的不同使用要求“按件取隙”，合理地選取沖裁的適用間隙。當(dāng)間隙增大時(shí)， 材料所受到的拉應(yīng)力 也 增大，材料 更 容易 發(fā)生 斷裂分離，因此沖 壓 力就比較 小 ， 但是 通常沖 壓 力的降低并不明顯 ； 當(dāng)單邊間隙 值 為 材料厚度的 %20~%5 左右時(shí)，沖 壓 力 才稍有降低，但 降低 比例 一般 不超過 %10~%5 。 所以過小的間隙 值 對(duì)模具壽命極為不利，而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小， 也能夠控制 間隙不均勻的不利影響，從而提高模具 的使用 壽命。 （ 2）間隙對(duì)模具壽命的影響 影響模具壽命的因素很多 ， 其中 間隙是 影響 模具壽命 眾多因素中最主要的因素之一。 所得