【正文】 H1 S預(yù) S總（ S工作 + S預(yù)） 78 80 16 27 79 120 27 28 80 160 32 43 81 200 43 54 82 240 173 67 83 280 66 77 其中： S 工作 =10mm+1mm=11mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 檢驗(yàn)是否滿足 S1 S 總 ,如果滿足，則可以選用。 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》第 3卷，表 （ JB/） 選用直徑為 d=6mm,A 型固定擋料銷 材料： 45 熱處理硬度： 43～ 48HRC 固定擋料銷簡(jiǎn)圖如圖 75 圖 75 固定擋料銷 定位銷 的設(shè)計(jì) 定位銷的作用是提供條料的導(dǎo)向，以免送偏。 將沖孔凸模壓入固定板內(nèi)，裝配采用 N7/h6 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》第 3卷，表 直徑 D=120mm，厚度 H=12mm 材料： 45 熱處理硬度 43～ 48HRC 沖孔固定板的簡(jiǎn)圖如圖 73 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 73 沖孔固定板 墊板 的設(shè)計(jì) 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》第 3卷，表 墊板 直徑 D=120mm，厚度 H=6mm 材料： 45 熱處理硬度 43～ 48HRC 墊板 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 圖 74 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 74 墊板 定位零件的設(shè)計(jì) 固 定擋料銷 的設(shè)計(jì) 固定擋料銷的作用是控制送料步距，分圓形與鉤形兩種，一般裝在凹模上。 沖孔凸模的長(zhǎng)度 =沖孔凸模固定板的厚度 +落料、翻邊凸凹模的高度 +超出落料、翻邊凸凹模的 2mm 則沖孔凸模的長(zhǎng)度 =12mm +30mm +2mm =44mm 沖孔凸模簡(jiǎn)圖如圖 65 圖 65 沖孔凸模 1）凸模穩(wěn)定能力的校核 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》，第三卷，表 凸模穩(wěn)定能力校核計(jì)算公式 Lmax≤ （ 67）式中 Lmax— 沖孔凸模許用的最大自由長(zhǎng)度（ mm） E— 沖孔凸模材料的彈性模量（ MPa） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） σ — 沖件材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） 這里 E= MPa d= t=1mm σ =300 MPa 于是 Lmax ≤ = =318mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 2）承壓能力的校核 ? k= ≤? p (68)式中 σ — 沖件材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） d— 凸?；驔_孔直徑（ mm） ? k— 凸模 刃口的接觸應(yīng)力 （ MPa） ? p— 凸模 材料的許用壓應(yīng)力 （ MPa） 這里 σ =300 MPa t=1mm d= ? p=1500 MPa 則? k= = =600MPa≤? p=1500 MPa 即凸模穩(wěn)定能力和承壓能力均滿足要求。 材料同樣選用 9Mn2V 鋼，其熱處理硬度為 58～ 60HRC 落料、翻邊凸凹模簡(jiǎn)圖如圖 63 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 63 落料、翻邊凸凹模 沖孔、翻邊凸凹模外形尺寸 沖孔、翻邊凸凹模的功能是完成沖孔、翻邊，重要性大，其熱處理硬度也相對(duì)比落料凸模大，其材料選用 9Mn2V 鋼，熱處理硬度為 60～ 62HRC 1. 沖孔、翻邊凸凹模的高度 沖孔、翻邊凸凹模的高度 =沖孔、翻邊凸凹模固定板的厚度 +落料凹模的厚度 =12mm +22mm =34mm 2. 沖孔、翻邊凸凹模的 強(qiáng)度校核 1）沖孔凹模的 強(qiáng)度校核 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》，第三卷， 表 凹模強(qiáng)度計(jì)算公式 Hmin= (65) 式中 Hmin— 沖孔、翻邊凸凹模 的最小厚度（ mm） F— 沖壓力（ N） ? wp— 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） d、 do— 沖孔、翻邊凸凹模 刃口與支承口直徑（ mm） 這里 F= F 沖 = N ? wp= 500MPa d= do= Hmin= 1 .5 3 3 0 6 4 .2500X （ 1 ） = 2）翻邊凸模穩(wěn)定能力的校核 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 Lmax≤ （ 66） 式中 Lmax— 沖孔凸模許用的最大自由長(zhǎng)度（ mm） E— 沖孔凸模材料的彈性模量（ MPa） d— 凸模或沖孔直徑（ mm） σ — 沖件材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） t— 沖件材料的厚度（ mm） 這里 E= MPa d=27mm t=1mm σ =300 MPa 于是 Lmax ≤ = 10 271 300??? = 而實(shí)際的 沖孔、翻邊凸凹模 厚度為 34mm，所以強(qiáng)度完全滿足要求。 這里落料、翻邊凸凹模的高度為 30mm。 查《冷沖模設(shè)計(jì)》，第 101 頁(yè)，凹模厚度和壁厚公式為 凹模厚度 H=Kb(≥ 15mm) (61) 式中 K— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響 b— 沖裁件的最大外形尺寸 凹模壁厚 C=(～ 2)H(≥ 30～ 40mm) (62) 查《冷沖模設(shè)計(jì)》，表 43 系數(shù) K 值 因 b=54 mm 取 K= 故 H= 54 = C= 22 =33mm 考慮到翻邊高度 8mm 和保證 H≥ 15mm，最后取 H=22mm 凹模形狀簡(jiǎn)圖如圖 62 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 62 落料凹模 凹模 的強(qiáng)度校核 查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》，第三卷，表 凹模強(qiáng)度計(jì)算公式 Hmin= (63) 式中 Hmin— 凹模的最小厚度（ mm） F— 沖壓力（ N） ? wp— 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） d、 do— 凹模刃口與支承口直徑（ mm） 這里 F= F 落 =（ N） ? wp= 500MPa d= do=64mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 Hmin= = 而真實(shí)的凹模厚度為 22mm，所以凹模的強(qiáng)度滿足要求。 凹模的外形一般有矩形與圓形兩種，凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度，凹模的厚度還應(yīng)考慮修模量。 9Mn2V 鋼的化學(xué)成分和物理性能分別如表 62和表 63所示 表 62 9Mn2V鋼化學(xué)成分（ GB/T 1299— 2021） W% C Si Mn V P S ～ ≤ ～ ～ ≤ ≤ 表 63 臨界溫度 臨界點(diǎn) Ac1 Acm Ar1 Ar3 溫度（近似值） 730 760 655 690 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 64 綜合性能 耐磨性 耐沖擊性 淬火不變形性 淬硬深度 中等 中等 好 淺 紅硬性 脫碳敏感性 切削加工性 差 較大 較好 所以這里不管是凸模、凹模還是凸凹模，材料都選用 9Mn2V 鋼 這里的落料凹模的熱處理硬度為 60～ 62HRC 確定凹模外形尺寸 確定凹模外形尺寸的方法有多種，通常都是根據(jù)零件的材料厚度和排樣圖所確定的凹模型孔壁間最大距離為依據(jù)，來(lái)求凹模的外形尺寸。 模具材料的選擇 從眾多模具材料中選出 9Mn2V 鋼，該模具鋼是一種綜合力學(xué)性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性，淬火時(shí)變形較小，淬透性很好。 沖孔落料復(fù)合模許用最小壁厚可按表 61選取， 形式如圖 61表示， 表值為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 因此在這里 采用 還是采用 單 配方法加工 對(duì)于沖孔，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模 查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表 24查出其極限偏差為： mm 查《冷沖模設(shè)計(jì)》表 35磨損系數(shù) 取 X= 則 d 凸 = (53) = = mm 沖孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 ～ 翻邊 工作刃口尺寸 翻邊間隙 如圖 51，由于在翻邊過(guò)程中，材料沿切向伸長(zhǎng)，因此其端面的材料變薄非常嚴(yán)重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)小于原來(lái)的材料厚度。 查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表 36簡(jiǎn)單形狀沖裁時(shí)凸凹模的制造偏差 δ 凹 =+ δ 凸 = 因此： |δ 凹 |+|δ 凸 |=+ mm = Zmax Zmin= = |δ 凹 |+|δ 凸 | Zmax – Zmin 因此在這里 采用單配方法加工。 從制件的形狀可以看出，該制件是回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，形狀對(duì)稱，故模具壓力中心就在圓心部位，即無(wú)須再來(lái)計(jì)算了。 表 軋制薄鋼板的尺寸（ GB/T7081988） 板料規(guī)格選用 750mm 1500mm(tmm Bmm Lmm) 1）若采用縱裁： 裁板條數(shù) n1=B/b=750/56=13 條余 22mm 每條個(gè)數(shù) n2= = =27 個(gè)余 每板總個(gè)數(shù) n 總 =n1 n2 =13 27 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 =351(個(gè) ) 材料利用率 η 總 = 100% (33) = 100% = % 2）若采用橫裁： 裁板條數(shù) n1=L/b=1500/56=26 條余 44mm 每條個(gè)數(shù) n2= = =13 個(gè)余 每板總個(gè)數(shù) n 總 =n1 n2 =26 13 =338(個(gè) ) 材料利用率 η 總 = 100% (34) = 100% = % 顯然縱裁的材料利用率要高些，因此選用縱裁。 第三章 排樣及計(jì)算材料利用率 10 第三章 排樣及計(jì)算材料利用率 計(jì)算預(yù)沖孔大小 圖 31 零件圖 該制件是在沖孔后的平板毛坯上翻邊成形，在翻邊時(shí)，同心圓之間的距離變化不顯著，預(yù)制孔直徑可以用彎曲展開(kāi)的方法近似計(jì)算： 查《冷沖模設(shè)計(jì)》第 215 頁(yè) 預(yù)沖孔直徑公式 d=D12[ (31) 因 D1=D+t+2r h=Hrt 代入上式，并簡(jiǎn)化得： d=D2() 式中 D— 翻邊后的中經(jīng) (mm) H— 翻邊高度 (mm) r— 翻邊圓角半徑 (mm) t— 材料厚度 (mm) 這里 D=28mm H=8mm r=2mm t=1mm 所以 d=282（ 1） =(mm) 同可得：相對(duì)厚度 d/t=翻邊系數(shù) d/D= 確定排樣方式 采用有廢料和少?gòu)U料排樣，排樣圖分別如圖 32和圖 33