【正文】 所用材料面積，包括工件面積與廢料面積； A— 步距（相鄰兩個制件對應點的距離） B— 條料寬度。經(jīng)多次排樣計算決定采用 ［ 7］ ， 搭邊設計 板料厚度 t=3mm,所以 a1 =2mm, a=2mm。 表 J31160A 壓力機的技術參數(shù) 公 稱壓力 /kN 最大裝 模高度 /mm 滑快行程/mm 行程次數(shù) / 次min1 最大閉和高度/mm 1600 375 160 32 480 連桿調(diào)節(jié)長度/mm 工作臺 尺寸/mm 滑塊中心線至床身距離/mm 模柄孔尺寸 /mm 電動機功率/kW 左右/mm 前后 /mm 直徑 深度 120 790 710 375 84 145 10 沖壓機能量的校核 此工序為沖裁，沖裁所需的功 A A≈ A成形的過程的功， Nm P成形工藝力和輔助工藝力之和 ,N t沖裁料厚度， mm 電機的功率： N ? 4590~3060 ~40 ??）（ =～ 496kW 所選的電動機的功率符合要求。 故壓力機的標稱壓力應大于（ ? ） kN=。 。 。 沖壓設備的選用原則 沖壓設備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺寸及精度要求等因素來決定的。 5．精壓機：用于精壓和體積精壓等工藝［ 9］。 4．高速壓力機：用于大批量生產(chǎn)。 3．液壓機：在小批量和大型拉深、彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機。 沖壓類型與應用 ：在中、小型的沖裁件、彎曲件或拉深件的沖壓生產(chǎn)中，主要選用 開式壓力機。 17 (1)用 AutoCAD繪出刃口的輪廓線，并用“快捷工具”一“修改” (Modify)一“多段線合并 (Join)”定義為多義線 (2)用“偏 移” (Offset)命令將輪廓線分別向兩側(cè)偏移極小的距離 ( ／ 2)，并“刪除” (Delete)原輪廓。本方法的基本思想是將刃口的輪廓線，用平行于輪廓的兩條多義線構造出面域或面域的差集來代替，進而求面域或面域差集的質(zhì)心；且由于以極限的思想選取兩條多義線的間距 ，當 取適當小值時，計算結果可達到精度要求。 AutoCAD具有計算物體質(zhì)量特性的功能，如周長、面積、質(zhì)心等，但在 AutoCAD中， 只有實體、面域才有質(zhì)量，線不具有質(zhì)量［ 2］，直接對線求質(zhì)心沒有意義 J，因此要計算刃口輪廓線質(zhì)心，關鍵在于把輪廓線轉(zhuǎn)換為實體和面域。而壓力機位置的確定必須先確定壓力中心。 圖 F =KLtτ = 121 350 3 = （ kN） 15 F =KLtτ = 350 3 = （ kN） 推件力 由 [2]中推件力的計算公式 F推件 =nK推件 F沖孔（ ） 式中： K推件 — 推件力系數(shù)，查表 。 尺寸為 03()4 ppLL ??? ? ? =(94+) 0? = 0 ? 12 第四章 沖裁力的計算與設備的選擇 沖裁力的計算 沖孔力 由 [2]得沖裁力的計算公式 F沖孔 =KLtτ （ ） 式中： K— 系數(shù)， K=； L— 沖裁周邊長度（ mm）； t— 沖裁件的厚度（ mm）； τ — 材料的抗剪強度（ MPa）。 沖裁模刃口尺寸計算 圖 ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 5+ ） ? = ? 9 圖 ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 20+ ） ? = ? ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 4+ ） ? = ? 10 圖 ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 42+ ） ? = ? ? ?0 Tp pKdd ???? =（ + ） ? = ? 圖 11 ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 90+ ） ? = ? ? ?0 Tp pKdd ???? =（ 22+ ） ? = ? 彎曲刃口尺寸計算 1）彎曲件標注外形尺寸 凹模尺寸為 03()4 ddLL ??? ? ? 凸模尺寸為 0()ppdL L Z ???? （或凸模尺寸按凹模實際尺寸配制，保重單面間隙 Z/2） 2) 彎曲件標注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4 ppLL ??? ? ? 凹模尺寸為 0()ddpL L Z ???? （或凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保重單面間隙 Z/2） 式中： L—— U形彎曲件基本尺寸， mm； pL 、 dL —— 凸、凹模工作部分尺寸， mm； ? —— 彎曲件公差， mm； p? 、 d? —— 凸、凹模制造公差，選用 IT7~IT9級精度， mm； Z/2—— 凸、凹模單面間隙。 落料時應以凹模為基準件，根據(jù)凹模的實際尺寸按最小合理間隙配置凸模。這種情況必須采用配合加工 配合加工就是先按設計尺寸制造一個基準件，然后再根據(jù)基準件的實際尺寸，按要求的間隙值配制另一件。因此，造成沖裁制造困難。 8 落料： 凹模刃口尺寸： ? ? pT0d KDD ???? （ ） 凸模刃口尺寸： ? ?0 Tm inp pZKDD ???? （ ） 式中： D —— 落料件的最小極限尺寸（ mm）； pD —— 落料凹?；境叽纾?mm）； dD — 落料凸模基本尺寸（ mm）。 沖孔： 凸模刃口尺寸： ? ?0 Tp pKdd ???? （ ） 凹模刃口尺寸： ? ? dT0m ind ZKdd ????? （ ） 式中： d—— 沖孔件豁孔的最大極限尺寸（ mm）； pd —— 沖孔凸模基本尺寸（ mm）； pT —— 凸模刃口制造公差，可按 IT8選用（ mm）； △ —— 制件公差（ mm）； K—— 系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關。 刃口制造精度與工件精度的關系 凹、凸模刃口尺寸精度的選擇應以能保證工件的精度要求為準，保證合理的凹、凸模間隙值，保證模具的一定使用壽命。 先考慮凹、凸模的磨損 凹、凸模在沖裁過程中有磨損，凸模刃口尺寸磨損使沖孔尺寸減小，凹模尺寸磨損使落料尺寸增大。落料件的光亮帶是因 7 凹模刃口擠切材料而產(chǎn)生的，而沖孔件的光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凹模尺寸。 凸、凹模 刃口尺寸確定的原則 由于 凹模 之間存在間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度，而在沖裁件尺寸的測量和使用中，都以光亮帶的尺寸為基準。因此正確確定 凹模 刃口尺寸和公差，是沖裁模設計中的一項重要工作。 凹模 尺寸 凸模與凹模刃口尺寸的確定 凸模與凹模刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。查 [2]得表 。 對于對于尺寸精度和斷面質(zhì)量要求不高的沖裁件，在滿足沖裁件要求都前提下，應以降低沖裁力， 6 提高模具 壽命為主，選用較大的雙面間隙值。 經(jīng)驗確定法 根據(jù)研究與實際生產(chǎn)經(jīng)驗，間隙值可按要求分類查表確定。材料厚度越大，塑性越低的硬脆材料，所需間隙 Z值就越大；材料厚度越薄，塑性越好的材料，所需間隙 Z值就越小。 查 [1]得凸、凹模的 合理間隙： Z=2(tb)tanβ （ ） =2t(tt/b)tanβ 式中： Z—— 雙面間隙值（ mm）； t—— 材料厚度 （ mm） ； b—— 產(chǎn)生裂紋時凸模擠入的材料深度 （ mm） ； b/t —— 產(chǎn)生裂紋時凸模擠入材料的相對深度； β —— 剪切 裂紋與垂線間的夾角 。確定合理間隙值有理論法和經(jīng)驗法兩種。這個間隙范圍就稱為合理間隙，這個范圍的最小值稱為最小合理 間隙，最大值稱為最大合理間隙 ［ 4］ 。因此在沖壓實際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命 的 三個因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個 合理的 范圍值。 （ 2）有圓角半徑（較大）的彎曲件（ r）根據(jù)中性層長度不變原理計算。 綜上所述以及實際生產(chǎn)的相關條件和要求，我決定選擇第 3 種方案。既能很好的保證工件有一定的定位精度，又能減少一次沖壓的合力，但是需要大批量生產(chǎn)，模具零件加工制造比較困難，成本較高。 4 方案比較 方案一 :模具結構相對而言比較簡單，經(jīng)濟性高，但模具數(shù)量較多，中間工序定位 困難，回彈大，相對精度較低，不能很好的保證產(chǎn)品的允許公差尺寸，同時模具占用設備多，生產(chǎn)效率低。 方案二：采用落料沖孔的復合模具 ,然后再分別 U型彎曲。 結論：綜上所述，該零件適合普通沖裁。 結論：綜上分析，符合零件要求。 其抗拉強度： b? =322～ 441Mpa，抗剪強度： ? =265～ 343Mpa，延伸率：s?=29%。 3 第二章 零件的分析 零件工藝性分析 圖 扣環(huán)支架 零件圖 該零件是某電器座板上的 扣環(huán)支架 ，材料為 Q235，厚度 3mm，由 U形彎曲 和 內(nèi) 彎曲 構成 。 所以，選擇本課題目的非常明確，那就是以一個機械專業(yè)畢業(yè)生的所學知識去研究、探討模具的設計過程，了解和掌握模具設計的方法。但是，目前我國的沖壓技術與先進工業(yè) 的發(fā)達國家相比還比較落后，在模具制造工藝、模具的設計等方面尚有一定的差距。 . 選題目的 利用模具生產(chǎn)的物品在日常生活中普遍存在，由于沖壓的生產(chǎn)效率高，材料利用率高，生產(chǎn)的制件精度高等優(yōu)點，使模具得到了廣泛的應用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有十分重要的地位。在華中理工大學建立了模具 CAD/CAM國家重點實驗室。 1978 年日本機械工程實驗室開發(fā)了 MEL 系統(tǒng) ,采用了圖形顯示設備和交互圖形設計技術，使 CAD 開始走向?qū)嵱没?。此外，近年來，集成制造系統(tǒng)（ CIMS）也正被引入沖壓加工系統(tǒng)，出現(xiàn)了沖壓加工中心，并且使設計、沖壓生產(chǎn)、零件運輸、 倉儲、品質(zhì)檢驗以及生產(chǎn)管理等全面實現(xiàn)自動化。在小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng) (FMS)，為了適應多品種生產(chǎn)是不斷更換模具 2 的需要，已成功地發(fā)展了一種快換模系統(tǒng)。專門配置了機械手或機器人，這不僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且增加了沖壓工作和沖壓工人的安全性。 由于引入了計算機輔助工程 (CAE)沖壓成行已從原來的對應力應變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，已實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設計。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。 沖壓工藝在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器 、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。它主要用于加工板料零時也叫板料沖壓。沖壓工藝 。在確定了模具體閉合高度后，選出合適的壓力機在調(diào)試校驗后并進行試沖加工，以達到符合的標準，最終完成加工。因為刃口是沖制工件的主要工作部分，刃口處的精度就決定了制件的精度，就必須根據(jù)公差來進行精確計算。為了降低成本，對排樣方式進行了合理的設計；其次，對零件整體進行工藝設計。 I 摘要 本模具 設計的 是 扣環(huán)支架 的 彎曲沖孔切邊 級進模具 和一套彎曲模具 ， 首先 我們 對零件做整體的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。通過工藝目的的設計、工序的順序設計、壓力機的選擇等來實現(xiàn)所要達到的要求；再次，想要保證制件精度的要求，就要考慮模具刃口尺寸的計算。 最后，根據(jù)計算出的模具刃口尺寸設計出相應的 凹模 ，并且查找資料 選擇冷沖壓模的標準零件，符合標準后，就把 凹模 與其它各零部件進行總體裝配。 關鍵詞： 沖壓模具 。模具設計 II Abstract