【正文】 ）翻邊模工作部分尺寸計(jì)算 圓孔翻邊時(shí)，材料沿切向伸長，其端面的材料變薄。 沖孔模的刃口尺寸計(jì)算公式為 （ ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 （ ） 式中， d—— 工件沖孔尺寸； —— 工件沖孔的公差； —— 沖孔凸凹模刃口尺寸； —— 最小間隙； x—— 磨損系數(shù)，與沖孔精度有關(guān)； —— 凸凹模制造公差。 模具工作部分尺寸及公差計(jì)算 由模具結(jié)構(gòu)圖 可 知，該模具工作部分尺寸及公差計(jì)算，主要包括 沖孔凸凹模刃口尺寸及公差計(jì)算、翻邊模工作部分尺寸計(jì)算等 。 經(jīng)計(jì)算得：沖裁力 P=21KN 模具壓力中心計(jì)算 該 零件為中心對(duì)稱形狀，所以沖壓壓力中心即為幾何中心。一般， k 取 。 查文獻(xiàn) [2]得 10 號(hào)鋼的屈服強(qiáng)度為 210MPa。 因此 K=17/27= 由 文獻(xiàn) [2]257 頁 表 64 得，極限翻邊系數(shù) [K]=K,所以，翻邊可一次成形。 （ 2）圓孔翻邊時(shí)毛坯孔直徑的計(jì)算 翻邊時(shí)毛坯孔直徑可按下式 （ ） 其中， d 為毛坯孔直徑， D為翻邊孔圓角部分外徑， h 為直邊部分高度。在翻邊過程中，變形區(qū)在凸模的作用下，其內(nèi)經(jīng)不斷的擴(kuò)大，直至翻邊結(jié)束。 沖壓工藝計(jì)算 計(jì)算翻邊次數(shù) （ 1）圓孔翻邊過程分析 圓孔翻邊是把平板上或空心件上預(yù)先打好的孔擴(kuò)大成帶有豎 立邊緣而使孔徑增大的一種工藝過程。 該模具采用了中間導(dǎo)柱模架進(jìn)行導(dǎo)向，這是為了保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃模壽命，并使模具的調(diào)試簡單化?；爻虝r(shí)，上模隨壓力機(jī)上行，彈簧 5 將承料圈 7 與工件同時(shí)彈起，到達(dá)與凸凹模 22上表面平行位置時(shí)，由于下模座螺釘孔 4的限位作用，承料圈 7停止上行，從而完成沖孔翻邊過程。 模具總體結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 沖孔 翻邊模 1—— 下模座， 2—— 導(dǎo)柱， 3—— 固定板， 1 1 16—— 螺釘， 6—— 彈簧 ,7—— 承料圈， 8—— 導(dǎo)套， 9—— 彈壓卸料板， 10—— 卸料橡膠， 11—— 上模座，14—— 模柄， 1 23—— 圓柱銷， 17—— 墊板， 18—— 上模固定板， 19—— 翻邊凹模，20—— 沖孔凸模， 22—— 凸凹模。 所選壓力機(jī) 的參數(shù)如下： 表 壓力機(jī)參數(shù) 型號(hào) JH2125 公稱壓力 /KN 250 滑塊行程 /mm 80 最大閉合高度 /mm 250 閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm 50 工作臺(tái)尺寸 /mm 700 440 工作臺(tái)孔直徑 /mm 150 模柄孔的直徑與深度 /mm 經(jīng)比較，所選壓力機(jī)滿足要求。 彈簧變形量為 30mm。 （ 3） 模柄上選用 M8 的內(nèi)六角螺釘固定。 選擇濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 （ GB/） 標(biāo)準(zhǔn)中的 mm的圓柱銷進(jìn)行定位。本套模具中的螺釘均選用內(nèi)六角螺釘，它緊固牢靠，螺釘頭不外漏，且模具外形美觀。 模柄的結(jié)構(gòu)形式安裝固定方式如下圖： 圖 模柄 . 9 出件裝置的設(shè)計(jì) 為防止開模后 沖件卡在上模上，本套模具在上模 處 設(shè)計(jì)了打料桿與打料塊作為出件裝置，打料桿安裝在模柄 的 中心 孔 中，打料塊安裝在凸凹模的上部，回程時(shí)，打料桿頂?shù)綁毫C(jī)模柄孔頂部時(shí)，打料桿停止 上行，并推動(dòng)打料塊下行，從而將沖件推出。 模柄通過 M8的螺釘與上模座連接。模架簡圖如下所示 圖 模架 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 模柄的選擇 如圖 所示， 本套模具采用凸緣 式模柄，這是因?yàn)橥咕壥侥１梢蚤_打料桿孔，以便于打料。固定板上的孔位置與落料凹模下部孔位置相同。固定板厚度為 20mm。導(dǎo)料板材料為 45 號(hào)鋼。件 2 為扭簧。卸料板材料選用 Q235，熱處理硬度為 38 42HBC。 凸凹的結(jié)構(gòu)形式如圖 所示 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 凸凹模 卸料 板的設(shè)計(jì) 本套模具采用固定卸料板，卸料板的作用是防止板料卡在凸模上，卸料板與落料凸模的間隙應(yīng)小于板料厚度的一半，取其間隙為 。 拉深凸模的零件圖如圖 所示 圖 拉深凸模 落料凸模（兼拉深凹模）的設(shè)計(jì) 本套模具中，落料凸模兼做拉深凹模使用，首先與落料凹模完成落料，再與拉深凸模完成拉伸，拉深凹模通過螺栓與上模座連接，通過圓柱銷進(jìn)行定位。 （ 3）凹模開孔位置計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 凹模上的螺釘初選 M12 的內(nèi)六角，孔中心距離邊緣的最小距離 B =15mm,所以，在此取該邊距為 15mm。 模具 工作 部件的設(shè)計(jì) 落料凹模 的設(shè)計(jì) （ 1）凹模高度計(jì)算 凹模高度 H=零件高度 (26)+工藝尺寸高度 (6)+預(yù)留壓邊圈高度 (25)=57mm 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 此處取凹模長度為 60mm。間隙 C 查 文獻(xiàn) [1]（表 2— 10，） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 有 = () 式中， 為最大板料厚度， k 為間隙系數(shù)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 、 —— 凹、凸模制造偏差 ,查表其值分別為 +、 —— 實(shí)用間隙最小值，可以通過查 文獻(xiàn) [2]表 1— 2， 選 取 2 所落下的料（即為拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸 IT14 級(jí)選取極限偏差，故落料件的尺寸取為 ，還必須滿足下列公式 本套模具中 + = += ,不滿足上式，因此采用凸凹模配作的方式加工凸凹模。一般模具精度比工件精度至少高兩個(gè)級(jí)別。 模具工作部分加工時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)上的合理性，精度太高，則制造困難、成 本高；精度太低，則又可能加工不出合格的產(chǎn)品。模具兩刃口尺寸中總有一個(gè)基準(zhǔn)尺寸，設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)，可分別根據(jù)工件的精度要求，決定第一件為基準(zhǔn)件，把間隙取在另一件上。 （ 1）落料凸、凹模刃口的尺寸及公差的計(jì)算 沖裁模刃口是尖銳鋒利的，多為直角，故沖裁模刃口尺寸是指沖頭與凹模的直徑尺寸。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 所以 Q =6497N 初步預(yù)選壓力機(jī) 根據(jù)以上所計(jì)算得到的沖壓力， 落料拉深復(fù)合模選擇公稱壓力為 250KN 的型號(hào)為 JH2125的開式固定臺(tái)壓力機(jī)。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 因此 = = F= （ 3）拉深力的計(jì)算 拉深力的近似計(jì)算公式 為 （ ） 式中 d— 圓筒形零件的直徑（ mm） 1K — 系數(shù)， — 材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa） 整個(gè)拉深過程分為錐形拉深和筒形拉深兩部分，拉深力應(yīng)分開計(jì)算： 因此 錐形部分拉深力 = KN 圓筒形部分拉深力 = KN （ 4）拉深時(shí)壓邊力的計(jì)算 壓邊力的大小對(duì)拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過大，就要增加拉深力，因而會(huì)使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過小就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑情況等。會(huì)使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。 沖壓力的計(jì)算 （ 1） 落料力的計(jì)算 凸模落料力的計(jì)算公式為 F=Lt （ ） 式中 F— 沖裁力（ N） L— 沖件的周邊長度（ mm） t— 板料厚度（ mm） — 材料的抗剪（ MPa） 查得材料的抗拉強(qiáng)度 為 300~ 400。 （ 2）錐形部分的拉深次數(shù) 由 文獻(xiàn) [1]《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù) 手冊(cè) 》 138 頁可知， 相