【正文】 . 0 3m a x 0 0 0( ) ( 3 4 0 . 7 5 0 . 2 5 ) 3 3 . 8 1ddD D x ?? ??? ? ? ? ? ? ?0m in()ppdD D Z ??? ? ?（ –） ??? R6 ? m ax 0()ddD D x ??? ? ?? （ 6–） ? ?? 0m in()ppdD D Z ??? ? ?（ –） ??? R2 ? m ax 0()ddD D x ??? ? ?? （ 2–） ? ?? 0m in()ppdD D Z ??? ? ?（ –） ??? 沖 8? ?? 0m in()ppd d x ??? ? ? ?（ 8+） ? ?? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 孔 m in 0()pdpd d Z ??? ? ?（ +） ? ?? 式中： maxD ， mind ：沖件公稱尺寸； ? ：沖件公差； pD ， dD ：落料凸、凹模刃口尺寸； pd ， d ：沖孔凸、凹模刃口尺寸； minZ ：最小沖裁間隙； x ：磨損系數(shù)，與沖件精度有關(guān)； p? 、 d? ：凸、凹模制造公差； 4? ?? 0m in()ppd d x ??? ? ? ?（ 4+） ? ?? m in 0()pdpd d Z ??? ? ?（ +） ? ?? 6 ? 0 0 0m i n 0 . 0 2 0 . 0 2( ) (6 0 . 7 5 0 . 1 2 ) 6 . 0 9ppd d x ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0 . 0 2 0 . 0 2m i n 0 0 0( ) (6 . 0 9 0 . 2 4 6 ) 6 . 3 4pdpd d Z ?? ??? ? ? ? ? ? 0 0 0m i n 0 . 0 2 0 . 0 2( ) ( 5 3 . 1 6 0 . 7 5 0 . 3 ) 5 3 . 3 9ppd d x ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0 . 0 3 0 . 0 3m i n 0 0 0( ) ( 5 3 . 3 9 0 . 2 4 6 ) 5 3 . 6 4pdpd d Z ?? ??? ? ? ? ? 切 舌 4 ? 0m in()ppd d x ??? ? ? ?（ 4+） ? ?? m in 0()pdpd d Z ??? ? ?（ +） ? ?? 2 ? 0m in()ppd d x ??? ? ? ?（ 2+） ? ?? ? 0 0 0m i n 0 . 0 2 0 . 0 2( ) ( 2 . 8 0 . 7 5 0 . 1 ) 2 . 8 8ppd d x ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0 . 0 2 5 0 . 0 2m i n 0 0 0( ) ( 2 . 8 8 0 . 2 4 6 ) 3 . 1 3ddpd d Z ?? ??? ? ? ? ? 劉恩龍：鎖擋模具設(shè)計(jì) 22 3 模具零件的設(shè)計(jì)、選用及必要的計(jì)算 3． 1 成形零件 沖孔凹模 跟據(jù)所加工零件的形狀特征，保證零件三孔的中心位于同一條基準(zhǔn)線上，達(dá)到并符合零件的技術(shù)要求，且工藝符合程度高，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，決定采用整體式三孔凹模。根據(jù)沖裁間隙標(biāo)準(zhǔn)化分類及實(shí)用間隙值，采用中等間隙，因殘余應(yīng)力小，能減少變形破裂現(xiàn)象，設(shè)凸凹模分別按 IT6和 IT7級(jí)加工制造。 工作零件刃口尺寸計(jì)算 落料件尺 寸取決于凹模尺寸，落料模先決定凹模尺寸，用減少凸模尺寸來(lái)保證沖裁間隙值。 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間隙值配制。 目前，工廠對(duì)單件生產(chǎn)的模具或沖制復(fù)雜形狀的模具，廣泛采用配作加工的方法來(lái)設(shè)計(jì)制造。采用這種方法不僅容易保證沖裁間隙，而且還可以放大基準(zhǔn)件的公差，不必檢驗(yàn) m ax m inZdp Z? ? ? ? ?。 根據(jù)以上計(jì)算和分析，再結(jié)合車間設(shè)備的實(shí)際情況，初選用公稱壓力為 630KN的開(kāi)式雙柱可傾臺(tái)壓力機(jī) （ 型號(hào)為 JB2363） [3] 。確定壓力中心的另一個(gè)目的就是找到模柄中心線，模柄 中心線應(yīng)與壓力中心線重合。 沖模壓力中心的計(jì)算 沖壓力合力的作用點(diǎn)即為模具的壓力中心，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合，否則沖壓時(shí)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)軌的磨損加快，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。計(jì)算時(shí)，考慮了各工序的卸料力和推件力。 n ：同時(shí)卡在凹模洞孔內(nèi)的件數(shù)，取 n =3。 代入 P K P?卸 卸 切 舌 == F+PP?總 4 切 舌 卸 =+= （ 221） 切口工序沖壓力 =P KL t?切 口 總 （ 222） 式中： P切 口 ：切口沖裁力； L總 ：切口周長(zhǎng)度 （ mm） ， 14 5 14 52 [ 47 .1 6 51 .1 6 2 ] 26 1. 2636 0 36 0L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?總： ? :材料抗剪強(qiáng)度， MPa，工件的材料抗剪強(qiáng)度 ? =310 MPa； t :材料厚度 （ mm） , t =2mm； K :系數(shù)，通常 K =； 代入 =P KL t?切 口 總 =2310= =KPP切 口卸 卸 （ 223） 式中 P卸 ：卸料力； K卸 ：卸料系數(shù)，查表 213得 K卸 =。 代入 =nKPP孔推 推 =3= 2F = +P P P?孔總 卸 推=++= （ 215） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 落料工序沖壓力 2=KLtP ?落 （ 216） 式中 P落 ：落料沖裁力； 2L ：落料周長(zhǎng)度 （ mm） ， 2L =； 代入 2=KL tP ?落 = 2 310= =KPP卸 卸 落 （ 217） 式中 P卸 ：卸料力； K卸 ：卸料系數(shù)，查表 213得 K卸 =。 代入 =KPP孔卸 卸 == =nKPP孔推 推 （ 214） 式中： P推 ：推料力； K推 ：推料系數(shù)，查表 213得 K推 =。根據(jù)拉深、沖裁工藝沖壓力計(jì)算公式 [5] 計(jì)算出各工序沖壓力。當(dāng)條料用側(cè)刃定位時(shí)，條料寬度必須增加側(cè)刃切去的材料寬度，采用一個(gè)側(cè)刃時(shí)，可按下列公式 [1] 計(jì)算： 00m a x 1()B L a a n b?? ??? ? ?? ? （ 23） 0 0 0m a x 1 0 . 6 0 . 6( 1 . 7 5 ) ( 5 1 . 1 6 1 . 7 5 2 .5 2 ) 5 7 . 5 4L a b ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 劉恩龍：鎖擋模具設(shè)計(jì) 12 5 7 .5 4 0 .5 5 8 .0 4B B c? ? ? ? ? ? （ 24） 1 m a x 1 . 7 5 5 1 . 1 6 1 . 7 5 2 . 5 0 . 1 5 5 5 . 6 9B L a y? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 25） 式中： B ：條料寬度的基本尺寸 （ mm） ； B? ：導(dǎo)料板的入端導(dǎo)料寬度的基本尺寸 （ mm） ； 1B? ：導(dǎo)料板的出端導(dǎo)料寬度的基本尺寸 （ mm） ； maxL ：條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 （ mm） ； a ：側(cè)搭邊值，可參考教材表 27， a? = （ mm） ； n ：側(cè)刃數(shù)，取 n =1； 1b ：側(cè)刃沖切的料邊寬度，見(jiàn)表 210，取 1b =2mm； c ：沖切前的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙，見(jiàn)表 29，取 c = ； y ：沖切后的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙，見(jiàn)表 210，取 y =； 材料利用率 一個(gè)步距的材料利用率： 186010 0% 10 0% 60 .8 %53 .1 6 57 .5 4FSB? ? ? ? ? ?? （ 26） 式中： ? ：材料利用率； F ：沖裁件的面積 （ mm2 ） ； S ：步距 （ mm） ； B ： 條料寬度（ mm） ； 2． 3 計(jì)算沖壓力 沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)或查表確定，根據(jù)所送材料厚度 t=2mm，查表 210[5] 得兩工件之間搭邊值 1a =2mm，側(cè)邊取a =。 圖 23 排樣 Process layout diagram 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 2． 2 條料寬度和利用率計(jì)算 搭邊 排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。 劉恩龍：鎖擋模具設(shè)計(jì) 10 圖 22 2種排樣方式比較 Two kinds of blank layout 比較以上 2種方案 ,顯然斜排方案材料利用率要比直排方案材料利用率要大 ，第 2種雖在模具布局上復(fù)雜一點(diǎn)，但并不影響模具強(qiáng)度及加工難度，并且由于是對(duì)稱件，也不存在壓力中心的偏移，所以選用第 2種方案。根據(jù)零件形狀選用合理的排樣方案可以提高材料利用率，延長(zhǎng)模具壽命，提高生產(chǎn)率。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 2 鎖擋沖壓工藝計(jì)算 2． 1 排樣設(shè)計(jì) 零件展開(kāi) 通過(guò)對(duì)零件圖的分析與計(jì)算，繪制出的零件展開(kāi)如圖 3所示，該工件 (包括結(jié)構(gòu)廢料 )展開(kāi)后的有效面積為： F ? ? （ 2r + 2r凸 緣 ） =（ 6? ） = （ 21） 圖 21 零件展開(kāi) The developed blank drawing 考慮變形過(guò)程中，各部分變形性質(zhì)與材料流動(dòng)情況不盡相同，且過(guò)渡圓角部分為簡(jiǎn)化計(jì)算有小部分沒(méi)計(jì)入，則毛坯計(jì)算面積取為 1860mm2 。 8） 上模固定方式： 凸模固定板和墊板用螺釘緊固，銷釘定位，緊固在上模座上，拉深凸模、沖孔凸模、切舌凸模、落料凸模利用凸模固定板直接固定在墊板上，零件之間配合為過(guò)渡配合 [4] ，查表 213，基孔制優(yōu)選、常用配合。保護(hù)套對(duì)切舌模起導(dǎo)向及保護(hù)作用，并且由于斜刃沖裁過(guò)程中，本身就存在錯(cuò)移力，對(duì)細(xì)長(zhǎng)凸模的影響尤為嚴(yán)重，所以必須增加壓料裝置。 6)切舌凹模同時(shí)起到頂件塊的作用，與下面的卸料螺釘及彈性元件配合組成彈頂器。 5)第 3工步?jīng)_中心孔與沖凸緣孔同時(shí)完成，可以保證三孔的中心位于同一條基準(zhǔn)線上，符合零件的技術(shù)要求，且工藝符合程度高，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。卸料板除卸料作用外，還起到壓料和凸模導(dǎo)向作用，此外還兼起防止沖裁時(shí)材料的變形等作用。 2)各道工序凹模都采用鑲拼結(jié)構(gòu)，安裝在凹模固定板上，便于模具制造、更換及修模。 劉恩龍：鎖擋模具設(shè)計(jì) 8 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1)模具整體尺寸較小，選用對(duì)角布置式，其受力較平衡，操作維護(hù)較為方便。該多工位級(jí)進(jìn)模的模具結(jié)構(gòu)如圖 6所示。該零件精度要求不高，因此模具主要靠側(cè)壓裝置和側(cè)刃定位，故采用始用擋料銷、導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷導(dǎo)料 ]3[ 。 劉恩龍：鎖擋模具設(shè)計(jì) 6 模具整體結(jié)構(gòu) 按照模具設(shè)計(jì)原則，根據(jù)帶料排樣圖，結(jié)合零件特點(diǎn)