【正文】 應(yīng)變增大時，彈性模量E須乘以參考文獻(xiàn)[4]圖227所示的系數(shù)C。形狀系數(shù)是橡膠承壓面積與自由膨脹表面積的比值，計算見參考文獻(xiàn)[4]表218。 受力計算 橡膠受壓時應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系，可用彈性模量來表示，即或 式中 彈性模量，； 壓力，； 承壓面積，； 壓縮應(yīng)變，%。按上式計算出的橡膠高度，還需按下式復(fù)核：式中 橡膠外徑。對于聚氨酯橡膠，=5%～10%，=10%～35%。 高度計算橡膠的高度按下式計算：式中 橡膠高度，； 工作行程，或橡膠在工作時的壓縮比，； 橡膠預(yù)壓量，%； 工作行程末的橡膠壓縮量，%。通過分析對比，本設(shè)計中選擇橡膠作為彈性元件。但目前國內(nèi)小型壓力機(jī)中安裝氣墊的較少，常采用的彈性元件仍是彈簧和橡膠。彈簧壓力隨行程增加而增加，呈一定線性增長。故不需考慮不規(guī)則形狀沖裁的壓力中心的求法，確定了壓力中心之后，在進(jìn)行模具的裝配時，必須使用模柄和壓力中心在一條直線上，這樣才不會產(chǎn)生彎矩，使模具磨損。其沖裁時的壓力中心，即工件的幾何中心。沖模的壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心重合，否則會產(chǎn)生偏斜，導(dǎo)致模具和壓力機(jī)急劇磨損。直徑大小必須根據(jù)選定壓力機(jī)孔直徑大小相應(yīng)確定。由參考文獻(xiàn)[3]開式可傾工作臺壓力機(jī)主要參數(shù)表可知，壓力機(jī)的最大閉合高度=220最小閉合高度=160 所選沖模閉合高度H=210，在190～225范圍之內(nèi)，滿足 模柄模柄對于中小型模具用于固定上模，沖模的上模則通過柄安裝在沖壓滑塊上。 式中 沖模的閉合厚度； 制件的料厚； ——下模板的厚度； ——上模板的厚度； ——凸模的高度； ——凹模的高度。沖模設(shè)計時，必需使沖模的閉合高度和壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)，通常應(yīng)滿足式中 壓力機(jī)的最大閉合高 度，；壓力機(jī)的最小閉合高 度，；沖模的閉合高度。四角模架主要使用于精度要求高的沖壓和大型沖壓件。沖壓機(jī)模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)得最大裝模高。 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，在長度、寬度上都應(yīng)該比凹模大3040。重要的模具如復(fù)合模，連續(xù)模沖裁模等都必須樹勇模架。所以模架具有重要作用。查參考文獻(xiàn)[1]表33得=, =則有公差查得為IT14級為IT14級 取 x= 凸模尺寸 凹模尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸式中 ， 落料凸、凹?；境叽?，； 落料件最大極限尺寸，； 凸、凹模最小初始雙面間隙，； 磨損系數(shù)。滿足間隙公差條件。 沖孔該工序?qū)儆跓o特殊要求的一般沖孔件，查參考文獻(xiàn)[1]表33得=, = 則由公差查得 Φ5+ 取磨損系數(shù)=.設(shè)凸凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則 凸模尺寸 凹模尺寸其中Δ為工件公差。查參考文獻(xiàn)[1]表314得，=，=, =1采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時 初選壓力機(jī) 查參考文獻(xiàn)[3]表62選用開式雙柱可傾壓力機(jī)，初選壓力機(jī)型號規(guī)格為JH2325，其標(biāo)稱壓力為由參考文獻(xiàn)[1]可知，用平刃口模具沖裁時，沖裁作為純剪切進(jìn)行計算，其沖裁力F為式中 沖裁力，； 系數(shù)，； 沖裁周邊長度，； 材料厚度，； 材料抗剪強(qiáng)度。查參考文獻(xiàn)[3]開式可傾工作臺壓力機(jī)主要參數(shù)表62，選用壓力機(jī)型號為J2316F，其標(biāo)稱壓力 查參考文獻(xiàn)[3]開式可傾工作臺壓力機(jī)主要參數(shù)表62，選用壓力機(jī)型號為JH2325，其標(biāo)稱壓力其中，08鋼，=300，=，=30，=，=，則校正力計算公式為式中 校正力，； 單位面積上的校正力，其值見參考文獻(xiàn)[1]表49； 彎曲件被校正部分的投影面積。⑴ 彎45176。則在整個板料上可沖裁的工件為材料的利用率為可見此種排法的材料利用率很高，方案可行。查參考文獻(xiàn)[8]標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T值表，選取凸凹模的制造偏差I(lǐng)T8，則δ=，有 排樣方案及其計算為了保證零件的精確，條料的強(qiáng)度和剛度便于手工送料，采用單排有廢料排樣，據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表39 選用無側(cè)壓裝置 表查得 =㎜ =㎜ =條料寬度： 式中 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； 側(cè)搭邊值，見參考文獻(xiàn)[1]表39； 條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，見參考文獻(xiàn)[1]表310； 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，見參考文獻(xiàn)[1]表312。即 ⑵ 沖孔基本公式為式中 彎曲件寬度的最小尺寸； 凸模寬度； 凹模寬度； 彎曲件寬的尺寸公差； δ凸凹模制造公差，按IT6～I(xiàn)T8級公差選取。 ⑴ 落料件尺寸的基本計算公式為尺寸106，可查得凸、凹模最小間隙=，最大間隙=，凸模制造公差，凹模制造公差。=，設(shè)材料厚度無偏差，則=0，=，可知 凸凹模寬度尺寸的計算一般原則是：工件標(biāo)注外形尺寸是，模具以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上。間隙過小會加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具壽命。但在模具設(shè)計中，必須考慮到模具閉合時使模具工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質(zhì)量。由參考文獻(xiàn)[1]凸凹模的圓角半徑選取規(guī)則，t=2時，故取 由參考文獻(xiàn)[1]表415可知，凹模深度。由于V形零件彎曲時，凸模與凹模之間的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高 度來控制的，因此不需要在設(shè)計制造模具時確定間隙。此處，=。如果彎曲零件的角度不等于90176。圖28 首次彎曲尺寸通過粗略的幾何計算可得 考慮到下一次彎曲會是工件變薄伸長，故取21。如彎曲件直邊的平直度要求高且沖床行程足夠大時，可采用較大的凹模深度。若L0過小，則彎曲件兩端的自由部分長，回彈大且不平直；如果L0過大，則凹模用料過多，且需要較大行程的沖床。 凸模圓角半徑：,大于其最小圓角半徑，則。圖27 工件尺寸 彎外角的計算 按照工藝方案一，首先應(yīng)彎兩45176。各段圓弧部分中性層位移系數(shù)。） 。 各段直線部分長度。本次設(shè)計針對單件、小批量生產(chǎn)，故綜合各種因素，采用方案一。通過比較可以得出，當(dāng)進(jìn)行小批量生產(chǎn)時宜選擇方案一。⑹ 方案六的特點是采用高度集中的連續(xù)模完成方案一中分散的各工序。⑷ 方案四的成形過程本質(zhì)與方案三相似。⑵ 方案二和方案一相比，零件的回彈難以控制，尺寸和形狀不明確，且同樣存在工序分散、勞動量大、占用設(shè)備的缺點。⑴ 方案一的優(yōu)點是：模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，模具的制造周期短；工件的回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，表面質(zhì)量高；除工序一外，各工序都能用φ10mm孔和一個側(cè)面定位，定位基準(zhǔn)一致且與設(shè)計基準(zhǔn)重合，操作也比較方便。方案五：沖孔（φ10），切斷，彎四角，沖4個φ5孔（同方案一）方案六：全部工序合并，采用帶料級進(jìn)沖壓成形。方案二：首先為沖孔（φ10）和落料的復(fù)合（同方案一），然后彎外部兩角，然后壓彎中間兩角，最后沖4個孔（φ5，同方案一），如圖25所示。方案一：首先為沖孔（φ10）和落料的復(fù)合，然后為彎曲外部兩角并使中間預(yù)彎45176。（5）部分邊緣彎曲當(dāng)局部彎曲某一段邊緣時，為了防止在交界處由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂，可預(yù)先沖裁卸荷孔或切槽，也可以將彎曲線移動一段距離，以遠(yuǎn)離尺寸突變處。為防止毛坯的偏移，在設(shè)計模具時應(yīng)考慮增設(shè)壓料板、定位銷等定位零件。 （4）形狀與尺寸的對成性彎曲件的形狀與尺寸應(yīng)盡可能對稱，高度也不應(yīng)相差太大。 當(dāng)彎曲件厚度t2時，L≥t；t≥2時，L≥2t。（2）直邊高度保證彎曲件直邊平直的直邊高度H不應(yīng)小于2t(t為彎曲件厚度)，否則需先壓槽或加高直邊（彎曲后再切掉），如圖22所示。過大因受回彈的影響，彎曲件的精度不宜保證；過小時會產(chǎn)生拉裂。彎曲件的工藝性主要考慮以下幾個方面。托架上45的孔是與機(jī)身聯(lián)接的緊固孔，為了保證裝配要求，對5個孔提出了精度要求（IT9）,要求孔不能有變形，彎曲時容易發(fā)生孔變形，故應(yīng)在彎曲后沖出。該零件中心孔中裝有芯軸，該零件使用材料為08冷軋鋼板，工件表面不允許有嚴(yán)重劃痕，孔不允許變形。下面將對托架的加工工藝選擇做詳細(xì)闡述。為適應(yīng)市場變化，隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正從手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計算機(jī)輔助世紀(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。此外，技術(shù)人員和技術(shù)工人知識老化，知識結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要。缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的沖壓模具設(shè)計、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識面寬、知識結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計模塊則為用戶提供設(shè)計模具總裝結(jié)構(gòu)及模具零件的相關(guān)功能，使用戶可方便的設(shè)計出級進(jìn)模，并輸出符合用戶要求的總裝圖與模具零件圖?；谔卣鞯臎_壓工藝設(shè)計模塊可實現(xiàn)鈑金零件自動展開、毛坯排樣及沖壓工序設(shè)計、工位布置、工藝參數(shù)設(shè)計等。系統(tǒng)共分：鈑金零件的特征造型，基于特征的沖壓工藝設(shè)計（條料排樣），模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計，級進(jìn)模標(biāo)準(zhǔn)設(shè)件和典型結(jié)構(gòu)建庫工具，線切割自動編程共5大模塊。1986華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)建成的沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)，隨后相繼又有西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)等開展了拉延模、彎曲級進(jìn)模CAD/CAM以及精沖級進(jìn)模CAD/CAM的研究。② 國內(nèi)沖模CAD發(fā)展概況由于我國計算機(jī)技術(shù)發(fā)展較晚，于20世紀(jì)80年代才開始模具CAD/CAM的研究?？墒垢采w件成型模的設(shè)計與加工時間縮短50%。沖模CAD主要應(yīng)用三維幾何構(gòu)形與圖形變換的功能，其中有關(guān)工藝成型性能的評價，應(yīng)用有限元分析方法和幾何模擬方法。其中日本豐田汽車公司于1965年將數(shù)控技術(shù)用于模具加工，1980年開始采用模具CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括產(chǎn)品圖形于材料特性的輸入；在輸入的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)類型選擇、凹模排樣、凸模和其他嵌件設(shè)計，最后繪制模具總裝圖和零件圖及NC編程。 ① 國外沖模CAD/CAM的發(fā)展概況 國外于20世紀(jì)60年代末開始模具CAD/CAM研究，20世紀(jì)70年代已投入生產(chǎn)使用。在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技術(shù)設(shè)計與制造模具方面，無是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。⑵ 沖壓行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及國內(nèi)外沖模CAD/CAM發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國沖壓模具工業(yè)技術(shù)水平參差不齊，分布差異性較大。按產(chǎn)值計算，目前我國沖壓模占50﹪左右。⑦ 電動機(jī)功率的選擇 必須保證壓力機(jī)的電動功率大于沖壓時所需要的功率。壓力機(jī)的閉合高度可通過調(diào)節(jié)連桿長度在一定范圍內(nèi)變化。⑤ 滑塊模柄孔尺寸 模柄孔直徑要與模柄直徑相符，模柄孔的深度應(yīng)大于模柄的長度。當(dāng)制件或廢料需下落時，工作臺面孔尺寸必須大于下落件尺寸。應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來考慮?！?。② 滑塊行程長度 滑塊行程長度是指曲柄旋轉(zhuǎn)一周滑塊所移動的距離，其值為曲柄半徑的兩倍。2）壓力機(jī)規(guī)格的選擇① 公稱壓力壓力機(jī)滑塊下滑過程中的沖擊力就是壓力機(jī)的壓力。而液壓機(jī)按工作介質(zhì)可分為油壓機(jī)和水壓機(jī)。常見冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。③ 級進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道以上沖壓工序的模具。⑵ 根據(jù)工序組合程度分類① 單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。④ 成型模 是將毛坯或半成品工件按照凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。② 彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件模具。沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個主要特征分類：⑴ 根據(jù)工藝性質(zhì)分類① 沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。狹義成形通常包括拉深、脹形、翻邊、擴(kuò)口、縮口等工序，彎曲也可以劃為成形的一種。廣義成形除包含狹義成形所包含的內(nèi)容以外還包括其他壓力加工工序，如鍛造、軋制、鍛壓、擠壓等。⑵ 成形工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，但未超出抗拉強(qiáng)度極限，使板料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。切邊模通常用來在毛坯或零件上沖去多余的邊料。落料模通常用來在平板上封閉沖裁出所需的零件。其所用的沖模可通稱為沖裁模。分離工序包括落料、沖孔、剪切、切斷、切槽、切口、切邊等幾大類，這是以被加工材料的形態(tài)及受力狀態(tài)為劃分依據(jù)的。根據(jù)材料的變形特點可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。所以只有生產(chǎn)批量大時，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)。當(dāng)連桿調(diào)至最