【正文】 模的計算和設(shè)計 成形模的 沖 壓力計算 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 23 根據(jù) KLtP b?? 式中： P—— 成形力（ N）； L—— 成形時凸筋和凸包等的周長（ mm）； t—— 材料的厚度（ mm）； b? —— 材料的抗拉強度（ Mpa）； K—— 系數(shù)，一般取 ～ 1，這里就取 1。 （ 16）打桿 打桿的 規(guī)格查參考文獻 [1]表 ，這里初步選用 A16 150 JB/，具體的打桿的長度可以根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整。 （ 14）圓柱銷釘?shù)倪x用 根據(jù)圖 315，查參考文獻 [8]附表 25。 固定 上模座 與凹模連接用螺釘： 數(shù)量： 6 規(guī)格： M16 140mm, 28～ 38HRC。 上模座與固定板連接用螺釘，下模座與固定板連接用螺釘分別為： 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 22 數(shù)量： 4 規(guī)格： M16 65mm， 28～ 38HRC。 卸料螺釘：根據(jù)卸料板周界尺寸選擇 M12 的卸料螺釘，如圖 315 所示： 卸料螺釘?shù)拈L度 =90mm 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 20 608301350781822.83516 75313110圖 315 各模板尺寸關(guān)系圖 （ 7）凸凹模 如圖所示，有各模板的相對位置關(guān)系可 得： 凸凹模高度 =76mm （ 8）沖孔凸模 如圖所示，有各模板的相對位置關(guān)系可得： 沖孔凸模長度 =93mm （ 9） 襯板 厚度取 13mm，平面尺寸和凹模外形尺寸形同，查參考文獻 [5]附錄 F1，具體尺寸如圖所示： 圖 316 襯板 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 21 （ 10）推件塊 推薦塊的外形尺寸與落料凹模配合加工，保證 的間隙，其高度尺寸 =58mm，如圖所示： 圖 317 推件塊 （ 11） 模具閉合高度及合模高度計算 根據(jù)圖 315 可以確定合模高度為 H=313mm。 卸料板 的工作進程： ?????工作H mm 根據(jù)參考文獻 [5]式 47 可確定聚氨酯彈性體的自由高度 0H : ???? 修磨工作HH 6～ 12=～ ，適當(dāng)放大取整為 25mm。 如圖所示： 圖 313 凸凹模固定板 （ 6）彈壓卸料裝置 卸料板 ： 查參考文獻 [1]表 得知厚度取 18mm，其結(jié)構(gòu)尺寸為 400mm重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 19 315mm 18mm。 如圖所示： 圖 311 凸模固定板 （ 4）凸模墊板 厚度取 8mm，平 面尺寸和凹模外形尺寸形同，確定凸模墊板的結(jié)構(gòu)尺寸為重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 18 400mm 315mm 8mm。 如圖所示： 圖 39 上 模座 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 17 圖 310 下模座 （ 3）凸模固定板 凸模固定板的厚度取凹模厚度的 ～ ，即 H=30～ 40mm，查參考文獻[5]附錄 F1，選取標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板厚度為 H=30mm。 壓力機參數(shù)： 標(biāo)稱壓力： 1600kN 滑塊行程長度： 250mm 滑塊行程次數(shù)： 20 次 /min 最大裝模高度： 450mm 裝模高度調(diào)節(jié)量： 200mm 工作臺尺寸（前后 /左右）： 800 mm （ 1） 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù) 參考文獻 [1]式 計算凹模高度： 2 7 9 0 33 ???? FH mm 查參考文獻 [1]表 145以及參考文獻 [3]表 210 得 凹模壁厚： C=48mm 垂直于送料方向的尺寸： B=b+2C=+2 48= 送料方向的尺寸： A=a+2C=+2 48= 考慮到模具刃磨并參考參考文獻 [5]附錄 F1 標(biāo)準(zhǔn)舉行凹模板尺寸，對 以上尺寸適當(dāng)放大、取 整可確定長、寬、高尺寸為： 400mm 315mm 50mm。沖壓生產(chǎn)中常用的設(shè)備種類很多，選用沖壓設(shè)備時主要應(yīng)考慮一下因素： 1) 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序，是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)境要求； 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 15 2) 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng) 完成工序的需求； 3) 沖壓設(shè)備的裝模高度 、工作臺面尺寸、形成等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具； 4) 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。沖孔凸模 公差也 按 IT11 計算。 凹模的其他 刃口 尺寸可以類似的計算出來 凸凹模的外形各尺寸與落料凹模進行配合加工，間隙為 。 落料凹模 一些 主要尺寸的計算 ① ② ③ ④ 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 13 A類尺寸 ① =（ ） ? = ? ② =（ ） ? = ? B類尺寸 ③ =（ +） ? =? C類尺寸 ④ =（ +）177。 刃口尺寸計算 此為落料沖孔模，故以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模按間隙值配制。 由于工件左右對稱， 根據(jù)直線段的重心在線段的中點，圓弧的重心位置按照s/b/)s in( RRZ ?? ?? 進行計算，式中 R—— 圓弧半徑 ? —— 為圓弧二分之一角度 b—— 圓弧弦長 在工件圖上建立坐標(biāo)系，則有 壓力中心到 Y軸的距離 ). . ./()x. . .xx( n21nn2211 LLLLLLX ??????? 壓力中心要 X軸的距離 ). . ./()y. . .yy( n21nn2211 LLLLLLY ??????? 按照此方法計算出來的壓力中心如圖所示 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 12 圖 34 壓力中心 工作零件的尺寸計算 落料沖孔復(fù)合模，屬于異形零件，采用配合加工，以落料凹模為基準(zhǔn)進行計算，落料凸模按照間隙以凹模為基準(zhǔn)計算，查參考文獻 [1]表 ， 取初始單邊間隙Ⅱ類 （ ） t，再由表 可 得 單邊間隙 C,這里取 。 （ 2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。另一方面使加工出來的制件不合格。在進行沖模設(shè)計時，必須使模具的壓力中心與壓力機滑塊中心重合，否則沖壓時會產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及壓力機滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機的使用壽命，嚴(yán)重時甚至損壞模具和設(shè)備，造成沖壓事故。 則有 P= 450N=927882N≈ 。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 10 查參考文獻 [1]表 ，查出側(cè)面廢料寬度為 a=， 工件間的間隙 b=3mm。 )； r—— 彎曲半徑 (mm)； x—— 中性層位移系數(shù)，與相對彎曲半徑 r/t、彎曲方式等因素有關(guān)，見表31； t—— 材料厚度 (mm) 表 31 中性層位移系數(shù) x r/t 1 x r/t 2 3 4 5 6 7 ≥ 8 x 由式子 31和表 31 可以計算工件的彎曲部分和翻邊部分，得到坯料的外形尺寸見圖 32所示： 452R539 161111452177 .78101.79801534118 .88R15 .51R31091040 4453R3R5 圖 32 坯料的外形尺寸 由于工件在落料之后沒有大的變形影響外形尺寸，所以落料時的形狀和大小為展開時的外形尺寸。 通過以上方案的分析比較，方案三比較優(yōu)越，所以確定為最佳工藝方案， 并采用方案三進行模具設(shè)計。方案三和方案二一樣采用復(fù)合模，生產(chǎn)效率也較高，成本也較低，但是和單工序模結(jié)合，使得模具制造比較和維修比較方便。 方案一是由單工序模組成，此方案模具制造簡單，維修 方便，但是工序過多，生產(chǎn)效率低，制造成本高。 方案三：落料和沖圓孔、異形孔復(fù)合，成形，沖矩形孔和翻邊復(fù)合，彎曲?，F(xiàn)在將所有可能的方案列舉如下： 方案一：單工序模，落料、沖圓孔和異形孔、成形、沖矩形孔、翻邊、彎曲。零件最后進行彎曲， 這一工序需單獨完成， 制成要求的形狀和尺寸。零件 兩側(cè)異形孔中間的凸起部分的成形，必須在沖出異形孔后再進行壓彎或成形，并且其上的矩形孔也只能同時沖出或者后沖制，否則矩形孔可能會發(fā)生變形和位置不能得到保證。 零件名稱：汽車支架零件 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 08 鋼 t= 圖 21汽車支架零件 CAD平面圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 汽車某支架沖壓工藝及模具設(shè) 計 7 圖 22 汽車支架零件 UG三維圖 零件的 工藝 分析 該零件是對稱的，屬于異形件， 分析 零件的成形工藝，主要經(jīng)過的工序有落料、沖孔、成形、 翻邊、 彎曲等工序。對支架零件進行沖壓工藝分析研究，找到產(chǎn)品的成形工藝的難點所在，并在工藝方案上提供相應(yīng)的解決措施。 D. 符合具體的生產(chǎn)條件，滿足客戶的特殊要求。 B. 模具結(jié)構(gòu)簡單，制造、維修方便，成本合理。 2) 沖壓模具設(shè)計 沖壓模具設(shè)計是指根據(jù)已有的沖壓工藝方案，考慮產(chǎn)品的定位、卸料、出件及模具的制造、使用、維修等問題，構(gòu)思符合現(xiàn)有生產(chǎn)條件的模具結(jié)構(gòu)，合理確定相關(guān)尺寸，并以模具裝配圖、模具零件圖、模具開發(fā)備料單、五金零件需求表等形式表達。 B. 經(jīng)