【正文】 y17=計(jì)算壓力中心： x 0 =(x 1l1+ x 2l2+……+ x 17l17)/( l1+ l2 +……+ l17) = （mm） y 0 = (y 1l1+ y 2l2+……+ y17l17)/( l1+ l2 +……+ l17) =16（mm） 計(jì)算沖裁力： L= l1+ l2 +……+ l17 = （mm）取材料抗剪強(qiáng)度τ=380MPa，安全系數(shù)Kp=，卸料力系數(shù)K=，推件力系數(shù)K1=，梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)量n=8（取凹模洞口深度h=8），t=1mm，則：沖裁力 P=KpLtτ =1380 =100331（N） ≈100（kN）卸料力 Q=KP =100 =4（kN）推料力 Q1=nK1P =8100 =40沖壓工藝總力 PΣ=P+Q+Q1 =100+4+40 =144（kN）根據(jù)沖壓工藝總力，初選J2316B型壓力機(jī)。+15 cos45176。其它參數(shù)如圖57 5所示，計(jì)算如下：斜排角： α=arctan（/12+a） =arctan 1 = 45176。（2）排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)工件形狀，為提高材料利用率，采用斜排的排樣形式，排樣圖如圖57 4所示。以下主要敘述級(jí)進(jìn)模和彎曲模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)本例應(yīng)用復(fù)合模和多工位級(jí)進(jìn)模時(shí)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亦作簡要介紹。 =（mm）所以： L=10+13+ =（mm）展開后的毛坯圖如圖57 3所示。 =（1+1）90176。計(jì)算毛坯尺寸該彎曲件彎曲半徑r，為有圓角半徑的彎曲，按中性層長度計(jì)算展開尺寸，取中性層系數(shù)K=。方案四只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于沖壓件大量生產(chǎn)時(shí)。上述四種方案中，方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三副模具，生產(chǎn)效率較低，一般僅用于沖壓件生產(chǎn)批量不大時(shí)。方案三：使用一副沖裁級(jí)進(jìn)模制造彎曲毛坯，然后使用一副彎曲模彎曲成形。 沖壓成形工藝方案確定沖壓工序數(shù)量和順序該彎曲件的成形加工包含落料、沖孔、彎曲三種基本工序，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、所用材料及厚度，可以有以下四種工藝方案：方案一：落料、沖孔、彎曲分別使用一副單工序模具。該彎曲件左右對(duì)稱各一件，展開后的毛坯尺寸形狀、尺寸完全相同，可以使用同一副模具制造。圖56 12 模柄80 組合沖模設(shè)計(jì)實(shí)例——電阻支架組合模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖57 1所示為一電阻支架，材料Q235，料厚t=1mm，左右對(duì)稱各一件（圖示為左件）組成一套，年產(chǎn)量30萬套，要求完成其沖壓模具的設(shè)計(jì)。燈罩縮口模的裝配設(shè)計(jì)如圖34所示圖56 4 燈罩縮口模裝配圖 燈罩縮口模零件設(shè)計(jì)燈罩縮口模的零件如圖56 5至圖56 12所示圖56 3 縮口模的結(jié)構(gòu)形式因?yàn)樵撝萍怯械椎目s口件，所以采用外支撐方式的縮口模具，并且采用一次成型結(jié)構(gòu)，采用中間導(dǎo)柱模架。外支撐形式的模具結(jié)構(gòu)如圖56 3（b）。 燈罩縮口模結(jié)構(gòu)確定縮口模的結(jié)構(gòu)形式按支撐方式分為3種。圖56 2 縮口前毛坯結(jié)構(gòu)與尺寸計(jì)算縮口力縮口力的大小于縮口件的形狀，變形程度，沖壓設(shè)備及模具結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，很難精確計(jì)算，一般可按下式計(jì)算?？s口后由于回彈，%～%。 燈罩縮口工藝計(jì)算計(jì)算縮口系數(shù)和縮口次數(shù)縮口變形的主要危險(xiǎn)是受壓失穩(wěn)起皺，其變形程度用縮口系數(shù)表示式中——縮口后制作的最小外徑，；——縮口前毛坯的中徑。圖55 14 模柄 成形模設(shè)計(jì)實(shí)例三 ——燈罩縮口模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖56 1所示為金屬燈罩零件圖，材料為08鋼，料厚1mm，大批量生產(chǎn)，要求設(shè)計(jì)其縮口成形模具。圖55 6 凹模上部件圖55 7 凹模下部件圖55 8 凸模固定板圖55 9 凹模固定板圖55 10 上模座圖55 11下模座圖55 12 定位板 圖55 5 脹形模裝配圖 3. 上模座 模具的外形尺寸和閉合高度較大（255mm）,壓力嬌?。?4kN）,以模具尺寸為依據(jù)，最后確定選用J2363型開式雙柱可傾式壓力機(jī)。式中：——脹形力 N——脹形面積——單位脹形力. 脹形模的裝配設(shè)計(jì)脹形模采用聚氨脂橡膠進(jìn)行硬模脹形，為了使制件在脹形后便于取出，將凹模分為上，下兩部分，脹形上下模間為絲口定位。，為，為上式所用到的的計(jì)算公式均為軟模脹形空心毛坯制件時(shí)的單位壓力的計(jì)算公式。——修正余量，mm，一般取5～10，本例取為5。 ——材料的極限脹形系數(shù)——脹形后工件的最大直徑——毛坯直徑．——毛坯的高度 ——坯料的伸長率，其值為——制件脹形區(qū)母線長。需切邊時(shí)還需要增加一修邊余量。則側(cè)壁可一次脹形成型。當(dāng)脹形件全長參與脹形時(shí)，則脹形前毛坯的直徑應(yīng)小于制件小端直徑如圖55 3（b）所示，依據(jù)10鋼的極限脹形系數(shù),求出毛坯直徑.。又由產(chǎn)品圖可知，該制件側(cè)壁是由空心毛坯脹形而成，對(duì)壁厚變化沒有要求，尺寸精度不高的，故滿足脹形工序加工的要求。脹形過程中不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)起皺的現(xiàn)象，且在脹形充分時(shí)制件表面很光滑，這是由于材料硬化作用的結(jié)果。要求設(shè)計(jì)該零件的脹形模具。圖54 8 頂料桿圖54 9 推桿圖54 10 凹模墊板圖54 11模柄圖54 12 推件板圖54 13上模座圖54 14下模座 襯套翻邊模的零件圖該襯套翻邊模的零件如圖54 5至圖54 15所示。襯套翻邊模的裝配圖如圖54 4所示。計(jì)算毛坯的頂孔直徑翻邊工藝參數(shù)如圖54 2所示圖54 2 翻邊工藝參數(shù)示意頂孔直徑也可按下式公式：計(jì)算翻邊高度計(jì)算翻邊高度變換式，可得翻邊高度的計(jì)算公式將翻邊系數(shù)帶入式中可得：在將上式中的翻邊系數(shù)以極限翻邊系數(shù)代替，可得最大翻邊高度的計(jì)算公式：當(dāng)工件的高度時(shí)，就難于一次翻邊成形。翻邊前為8圖54 1 襯套零件圖 襯套翻邊工藝分析對(duì)稱反邊件進(jìn)行工藝分析可知，40處由內(nèi)孔翻邊成型，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，82是圓筒形拉深件直徑，可一次拉深成型。圖53 5 第二次拉深裝配圖1下模座 2導(dǎo)柱 3螺釘 4凸模固定板 5頂桿 6壓邊圈 7拉深凹模 8推件塊 9上模座 10導(dǎo)套 112螺釘 13橫銷 14打桿 15模柄 16銷釘 17凸模  成形模設(shè)計(jì)實(shí)例一 ——襯套翻邊模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)圖54 1所示為一金屬襯套，材料為08鋼，中批量生產(chǎn)。 落料拉深復(fù)合模裝配圖落料拉深復(fù)合模裝配圖如圖53 4所示。由于零件高度較高，尺寸較小，所以未選用標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套選用標(biāo)準(zhǔn)件，其規(guī)格分別為35mm230mm，35mm115mm43mm。（2）其它零部件結(jié)構(gòu)拉深凸模將直接由連接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，兩者采用過渡配合關(guān)系。另外，為了保證凹模有足夠的強(qiáng)度，將其外徑增大到200mm。所以，凹模的外徑為。根據(jù)凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模高度。計(jì)算方法與第二次拉深模工藝計(jì)算相同，此處從略。初選設(shè)備為J23—35。圖53 3 零件排樣圖（4）力的計(jì)算模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力、拉深力和壓邊力。首次拉深凸模（3）排樣計(jì)算零件采用單直排排樣方式，若模具采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，條料的寬度應(yīng)為選用規(guī)格為2mm1000mm1500mm的板料，計(jì)算裁料方式如下。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可按下式計(jì)算工作零件刃口尺寸。查得該零件沖裁凸、凹模最小間隙，最大間隙，凸模制造公差，凹模制造公差。圖53 2 拉深工序圖（1）落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。（6）確定各工序件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取各次拉深筒形件圓角半徑分別為，所以每次拉深后筒形件的高度為第四次拉深后筒形件高度應(yīng)等于零件要求尺寸，即。（5）確定各工序件直徑調(diào)整各次拉深系數(shù)分別為 ，則調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為第四次拉深時(shí)的實(shí)際拉深系數(shù)，其大于第三次實(shí)際拉深系數(shù)和第四次極限拉深系數(shù)，所以調(diào)整合理。（4）確定拉深次數(shù)查得零件的各次極限拉深系數(shù)分別為[ m1]=，[ m2]=，[ m3]=，[ m4]=。（1）確定零件修邊余量零件的相對(duì)高度，經(jīng)查得修邊余量，所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為79+6=85mm。 工藝方案的確定零件的生產(chǎn)包括落料、拉深（需計(jì)算確定拉深次數(shù)）、切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮工序的復(fù)合，本例中采用落料與第一次拉深復(fù)合，經(jīng)多次拉深成形后，由機(jī)械加工方法切邊保證零件高度的生產(chǎn)工藝。2. 結(jié)構(gòu)分析零件為一無凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡單，底部圓角半徑為R3，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。要求設(shè)計(jì)該保護(hù)筒的沖壓模具。模具閉合高度H模=40+20+4+103=167 mm。模具閉合高度H模=45+8+20+15+14+12+25+50=189mm。140=120mm。2）確定橡膠墊的橫截面積查得圓筒形橡膠墊在預(yù)壓量為10%~15%，所以 3）確定橡膠墊的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，橡膠墊應(yīng)為圓筒形，中間開有圓孔以避讓螺桿。而凸、凹模的橫向尺寸及公差則應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、公差、回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。該零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的U形彎曲件，則凹模深度應(yīng)大于零件的高度，且高出值，如圖21所示。根據(jù)材料厚度取。（1）工作部分結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)1）凸模圓角半徑在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對(duì)圓角半徑較小時(shí)，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即。圖52 6 凸模結(jié)構(gòu)圖根據(jù)工件的材料、形狀和精度要求等，彎曲模采用非標(biāo)準(zhǔn)模架。因此需采用墊板，墊板厚度取8mm。模具是否需要采用墊板，以承壓面較小的凸模進(jìn)行計(jì)算，沖孔凸模承壓面的尺寸如圖52 6所示。卸料板的厚度與卸料力大小、模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，取其值為14mm。模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查得模架規(guī)格為：上模座200mm200mm45mm，下模座200mm200mm50mm，導(dǎo)柱32mm160mm，導(dǎo)套32mm105mm43mm。根據(jù)凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得凹模高度 凹模壁厚 所以，凹模的總長，為了保證凹模結(jié)構(gòu)對(duì)稱并有足夠的強(qiáng)度，將其長度增大到163mm。設(shè)模具壓力中心橫坐標(biāo)為（計(jì)算時(shí)取代數(shù)值），則有 即 ，解得 所以模具壓力中心坐標(biāo)點(diǎn)為（ , 0）。則沖裁該零件所需落料力沖孔力 模具結(jié)構(gòu)采用剛性卸料和下出件方式，所以所需推件力為計(jì)算零件所需總沖壓力零件為一對(duì)稱件，所以壓力中心就是沖裁輪廓圖形的幾何中心，但由于采用級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，因此需計(jì)算模具的壓力中心。確定的排樣圖圖52 4所示。經(jīng)查得零件之間的搭邊值，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值，條料與導(dǎo)料板之間的間隙值，則條料寬度為步距