【正文】 斷工件尾部的載體即可，為保證工件質(zhì)量，最后切斷處設(shè)計(jì)成先用卸料板將工件壓緊，然后剪斷尾部連接處的形式（），當(dāng)卸料板離開后，工件就會翻轉(zhuǎn)落下，一個完整的工件即被沖制出來。在設(shè)計(jì)中為了便于加工和節(jié)省貴重模具材料，凹模設(shè)計(jì)為鑲件結(jié)構(gòu)，凹模鑲件采用掛鉤固定，根據(jù)排樣圖的刃口形狀，同時留出掛鉤長度和厚度方向尺寸，掛鉤高度方向剩余量經(jīng)過線切割后利用磨削加工去除。凹模的刃口形狀與凸模的刃口形狀相似。在設(shè)計(jì)中，凸模與固定板是采用H7/m6的配合形式，為節(jié)省材料，在一塊厚為66mm的淬火模具鋼板上用線切割切出所有異形沖裁凸模，然后在端部打φ4mm的銷釘孔，插入銷釘掛在凸模固定板上。 若凸模的尺寸大小允許，則優(yōu)先選用內(nèi)六角螺釘固定，否則用其它方式固定。（1） 凸模的固定方式。 切舌與沖孔集成凹模 沖裁外形C區(qū)、D區(qū)及F區(qū)的凸模凹模的設(shè)計(jì)由工件的排樣圖可知，C、D、F區(qū)都是沖裁工件的外形，此工件有四處需要折彎，因此在折彎之前必須預(yù)先沖裁出工件的外形，設(shè)計(jì)時按照以凸模為基準(zhǔn)，凹模根據(jù)凸模配作的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于A、B孔尺寸不大，選用標(biāo)準(zhǔn)的圓凹模，選用B型的圓凹模，凹模安裝固定部分直徑為10mm。（2）鑲件與凹模板的固定形式。④鑲件的外形尺寸盡量設(shè)計(jì)為整數(shù)，有利于在加工中保證尺寸精度，在空間不允許的情況下，同時為了保證刃口的強(qiáng)度，可以在凹模刃口尺寸的基礎(chǔ)上放大單邊厚度值得到鑲件外形尺寸。②鑲件的外形各邊的交接處要設(shè)置R圓角，通常取R=2mm，以方便修模和安裝，鑲件的四個R角的大小至少有一個和其他三個不一樣（或有一處為倒角），以防止鑲件裝反，的作用。（1） 凹模鑲件的外形。凹模刃口尺寸也按相應(yīng)凸模刃口尺寸放大一個雙邊間隙。由于切舌是包含沖裁和彎曲的工序，因彎曲凸模要深入凹模一定深度，且彎曲凸模要有圓角，因此該凸模的長度要比沖孔凸模的長，此處設(shè)計(jì)為67mm。E凸模是沖制長條形孔的，由于孔的寬度較窄，而凸模長度又較長，為保證其強(qiáng)度和剛度，采用加強(qiáng)形式，為便于加工，凸模采用穿插的銷釘掛住。板料厚度為1mm，而且已做成加強(qiáng)形式，不屬于小凸模范疇，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，沒有必要進(jìn)行校核。則凸模的高度為。ΔH2通常?。?5~20）mm。凸模高度計(jì)算公式為式中 ——凸模的高度（mm）； ——固定板的厚度（mm）； ——卸料板厚度（mm）； ——材料厚度（mm）； ——沖裁中凸模進(jìn)入凹模的深度（mm）； ——沖裁時固定板和卸料板之間的最小安全距離（mm）。凸模長度主要根據(jù)凸模結(jié)構(gòu)，并考慮修模量、入模深度、安全距離和裝配要求來確定。（2）A凸模長度的確定。A為沖制轉(zhuǎn)軸孔的沖孔凸模，屬于中型凸模，由于本設(shè)計(jì)中的凸模比較長，為提高凸模剛度，延長模具使用壽命，將此凸模設(shè)計(jì)成加強(qiáng)形式，其刃口尺寸由計(jì)算確定。卸料板還必須起到導(dǎo)向作用，以消除側(cè)壓力對凸模的影響。各臺階過度部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕（防止產(chǎn)生刮傷或毛刺）。 工作零件的設(shè)計(jì) A、B、E、G凸模的設(shè)計(jì)A、B、E、G都是沖孔小凸模，通常采用加大固定部分直徑、縮短刃口部分的軸向長度的措施來保證小凸模的強(qiáng)度和剛度。查《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，結(jié)合經(jīng)濟(jì)和用戶要求：在此設(shè)計(jì)中凸模材料選用CrWMn，熱處理硬度（58~62）HRC；凹模鑲件材料選用Cr12MoV，熱處理后硬度（58~62）HRC。因此選擇材料時，必須遵循下述原則：（1） 要選擇淬透性良好的材料，這是為了使其在淬火后能獲得較均勻表面硬度和應(yīng)力狀態(tài)，以避免開裂或變形，這樣能保證而成立后外硬內(nèi)韌；（2） 要選用耐回火性好的材料，由于冷沖模工作時和被加工材料發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓，尤其是加工不銹鋼材料時會形成很高的溫度，這就要求沖模材料本身要具有較高的耐回火性，也就是在一定溫度下保持硬度的能力；（3） 要選擇熱處理變形小的材料；（4） 要根據(jù)產(chǎn)品批量選擇沖模材料，生產(chǎn)批量大時，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造；（5） 要根據(jù)沖裁精密程度選擇材料；（6） 要根據(jù)沖模零件作用選擇材料。凹模與凸模鑲件通常選用內(nèi)六角緊固螺釘固定，在模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、結(jié)構(gòu)非常擁擠的時候，在實(shí)際中多采用掛鉤固定的形式，在加工中，掛鉤高度通常為3mm，厚度為（~1）mm，即可滿足強(qiáng)度要求。各模板的固定方式：用內(nèi)六角螺釘A固定上模座、凸模墊板、凸模固定板；用內(nèi)六角螺釘B固定下模座、凹模墊板、凹模板。第七章 模具總體結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計(jì) 模具總體結(jié)構(gòu)的確定級進(jìn)模的模架設(shè)計(jì)為七塊模板的形式，用內(nèi)導(dǎo)柱和外導(dǎo)柱相結(jié)合的導(dǎo)向方式。 （4）G是切舌處的沖孔凸模，查參考文獻(xiàn)[1]、=、δd=、x=。 （2），查參考文獻(xiàn)[1]、=、δd=、x=。 沖裁間隙系數(shù)材料抗拉強(qiáng)度/MPa間隙類別ⅠⅡⅢ低碳鋼08F、10F、Q235A≥210~4006~1414~2020~25中碳鋼4不銹鋼1Cr18Ni9Ti≥210~4007~1616~2222~30高碳鋼T8A、T10A、65Mn≥210~40016~2424~3030~36由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來確定間隙值，通過查參考文獻(xiàn)[2]表34得。常用的沖裁間隙確定方法有理論確定法和經(jīng)驗(yàn)確定法，在現(xiàn)場模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中通常用經(jīng)驗(yàn)確定模具的沖裁間隙。 沖裁區(qū)壓力中心坐標(biāo)沖壓部位沖裁周邊長度L/mm所需沖壓力F/N2297240B處2個導(dǎo)正銷φ4mm110940兩處側(cè)刃沖裁140590800C區(qū)外形 沖裁1358270D區(qū)外形沖裁222330E處2個長條形孔159702780F區(qū)外形沖裁88388960G處切舌56580H處切斷分離522100 彎曲區(qū)壓力中心坐標(biāo)彎曲部位彎曲寬度b/mm所需彎曲力F/NI處彎曲1856160J處彎曲92287040G切舌處彎曲17470 壓凸包中心坐標(biāo)沖壓部位凸包周長L/mm所需沖壓力F/NI處兩個凸包32320 總壓力中心的計(jì)算 。先分別計(jì)算出每個工位的壓力中心，然后計(jì)算出總的壓力中心。在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)沖壓模具壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖壓件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)角度考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心線相重合的情況，應(yīng)該注意壓力中心的偏移不致超出壓力機(jī)允許的范圍，即長度方向≤L/6，寬度方向≤B/6。對于有模柄的沖壓模具來說，需要使壓力中心通過模柄的中心線。左右400 壓力中心的確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。初選壓力機(jī)：選公稱壓力為630KN（JB2363）的標(biāo)準(zhǔn)型開式壓力機(jī)。上述設(shè)備噸位的選擇原則，對于沖裁、彎曲等工序的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)不存在什么問題了。例如，某道沖壓工序的工藝變形力為Fmax，那么。設(shè)備噸位代銷的選擇，首先要以沖壓加工工藝所需要的變形力為前提。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高于，最小閉合高度又要小于模具的閉合高度。這個高度即為沖壓操作（主要是裝卸模具）的空間高度尺寸。 （3）閉合高度。 （2）裝配模具的相關(guān)尺寸。從模具往設(shè)備上安裝并能開始工作的順序來考慮，其設(shè)備規(guī)格的主要參數(shù)有一下幾個： （1）行程。（5） 考慮技術(shù)上的先進(jìn)性。在這種情況下，板料的規(guī)格（如料厚波動）應(yīng)該控制更嚴(yán)，否則，因設(shè)備過大的剛度和過高的精度反而容易造成模具和設(shè)備的超負(fù)荷損壞。模具的精度也有類似的問題。在選用設(shè)備類型時，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度。該工件屬于中小批量生產(chǎn)，選用開式機(jī)械壓力機(jī)也合適。該工件屬于小型件，有一定的精度和剛度，工序有分離和彎曲成型，適合于選用普通開式機(jī)械壓力機(jī)（不宜選用高速壓力機(jī)）。 卸料力、推料力、頂件力系數(shù)料厚t/mm因?yàn)楸灸＞卟捎脧椥孕读涎b置和下出料方式，所以不存在頂件力，卸料力和推料力兩項(xiàng)分別計(jì)算得：卸料力推料力因此，此設(shè)計(jì)中所需要的總的沖壓力為以上五項(xiàng)數(shù)據(jù)的總和： 沖壓設(shè)備的選取 設(shè)備類型的選擇設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量、工藝方法和性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來進(jìn)行。通過計(jì)算得力是沿周長將板料沖達(dá)屈服點(diǎn)所需的力。 彎曲力彎曲部位彎曲寬度b/mm內(nèi)彎曲半徑r/mm所需彎曲力F/NI處彎曲1805616J處彎曲92028704G切舌處彎曲01747表3中總彎曲力。的L形彎曲，均屬于自由彎曲中的V形彎曲，設(shè)計(jì)中彎曲力的計(jì)算公式為式中 ——彎曲力（N）； ——安全系數(shù)，； ——彎曲部分的寬度（mm）； ——彎曲件內(nèi)彎曲半徑（mm），在此設(shè)計(jì)中6處彎曲的內(nèi)半徑都為零； ——材料的抗拉強(qiáng)度，工件的材料時普通碳素結(jié)構(gòu)鋼10號鋼，查有關(guān) 手冊可知道其抗拉強(qiáng)度為400MPa。用理論公式計(jì)算不但復(fù)雜，而且不一定正確，因此，通常選用經(jīng)驗(yàn)公式對其進(jìn)行計(jì)算。 沖裁力沖壓部位沖裁周邊長度L/mm所需沖壓力F/N229724B處2個導(dǎo)正孔φ4mm11094兩處側(cè)刃沖裁14059080C區(qū)外形 沖裁135827D區(qū)外形沖裁22233E處2個長條形孔15970278F區(qū)外形沖裁8838896G處切舌5658H處切斷分離52210表2中總沖裁力。查閱相關(guān)手冊可以知道，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼10號鋼的抗剪強(qiáng)度τb＝340MPa。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。在方形浮料銷后布置若干個圓形浮動導(dǎo)料銷，以使沖壓過程中條料能過平穩(wěn)地送進(jìn)。托料（浮頂）銷在排樣圖中分布在不與其他零件發(fā)生干涉的情況下，托料銷的分布應(yīng)該盡量均勻，以利于保證條料在沖壓時送進(jìn)順暢。對于條料采用手工送料，選用雙側(cè)刃進(jìn)行粗定位，導(dǎo)正銷精確定位相結(jié)合的定位方式。各凹模和凸模的刃口形狀如AutoCAD中的排樣圖檔所示。時，；當(dāng)圓弧角小于90176。時。對于此設(shè)計(jì)中的材料，其最小圓角半徑的選取標(biāo)準(zhǔn)為：①落料部分：當(dāng)圓弧角大于或等于90176。凹模叫做異形凸?；蛘弋愋伟寄！Ｓ晒ぜ归_圖可以知道，要完成工件的加工，需要將帶料上的余（廢）料沖裁掉，各工位沖裁掉余料的外部形狀即為凹模、凸模的刃口形狀；對于沖孔凸模，展開圖中所取得計(jì)算值即為凸模刃口的形狀尺寸。為了避免工件在沖裁過程中產(chǎn)生毛刺、帶料等不良現(xiàn)象。工件完整外形的成形需要經(jīng)過多次分段切除才能完成，各分段點(diǎn)即為工件的接刀點(diǎn)。 通過上述一些列的工作。其中雙面間隙查參考文獻(xiàn)[2]表34得Zmin=。 （3）步距精度的計(jì)算。間隙搭邊值通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量情況下盡量取小些。零件展開寬度Bmax=，得到條料的寬度B＝＋(＋)2＝54mm。而排樣b為雙側(cè)載體，連接到工件的尾部，條料的剛性好，送進(jìn)順暢，同時采用雙側(cè)刃定距，條料的送進(jìn)步距精度高，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，保證模具使用壽命。a）b） 工件的排列方式，經(jīng)比較，%，%，顯然a中排列的材料利用率高，但a為單側(cè)載體，b為雙側(cè)載體，設(shè)計(jì)好各工位的工序后，得到a、。因此設(shè)計(jì)成直排排樣。但如果設(shè)計(jì)成斜排則材料利用率會大大降低，并不利于模具設(shè)計(jì)。為了使料帶在送進(jìn)過程中具有較好的強(qiáng)度，保證帶料在沖壓過程中送料的順暢性，同時確保沖裁工件外形的凸模的強(qiáng)度，此外在料寬方向還需要沖裁側(cè)刃，綜合以上分析。 （2）側(cè)搭邊值的確定：側(cè)搭邊是指在級進(jìn)模中將每個產(chǎn)品沿料寬方向連接起來的部分。由于載體的存在，以及考慮到模具制造、凸模強(qiáng)度等多種因數(shù)，搭邊值將大大增加。搭邊值的大小通常是由經(jīng)驗(yàn)所確定。其作用是補(bǔ)償定位誤差，保證條料強(qiáng)度，以保證在沖裁過程中條料的送料順暢。該模具屬于沖裁彎曲級進(jìn)模，根據(jù)精度要求應(yīng)先沖裁部分孔和彎曲部分的外形余料再進(jìn)行彎曲，然后再沖靠近彎曲部分的孔，最后分離沖下工件。雙側(cè)載體是在條料的兩側(cè)設(shè)計(jì)載體，被加工的零件連接在兩側(cè)載體的中間。由于被加工件的形狀和工序的要求不同，其載體的形式是各不相同的。從保證載體強(qiáng)度出發(fā)，載體寬度遠(yuǎn)大于搭邊寬度。（7）保證工件質(zhì)量和工件對條料纖維方向的要求。（5）排樣時應(yīng)考慮使設(shè)計(jì)出來的模具使用方便，易維修且安全。數(shù)量根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)要求設(shè)定。對位置要求高的一組孔，應(yīng)考慮同一工位沖出。在第一工位和最后工位設(shè)置兩個側(cè)刃用來定距。在模具上可設(shè)計(jì)初始擋料針來防止。在排樣圖的開始端一般安排沖孔、切廢料等分離工位，再向另外一端依次安排成型工位，最后安排工件和載體的分離工位。對于該工件，需采用有廢料排樣，工件的排樣的具體過程如下。設(shè)計(jì)中由于工件的外形較為復(fù)雜，采用切余料（裁搭邊）法，將工件的加工通過分次裁切來完成。不合理的排樣方法會浪費(fèi)材料，并且還可能影響到工件的質(zhì)量，影響模具結(jié)構(gòu)的合理性，影響模具的使用壽命、工件的生產(chǎn)效率和模具的成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。沖壓件在材料上的布置方法稱為排樣。 6工位：載體切斷H處取件。 4工位：壓制I處兩個凸包，彎曲工件前端J處。 2工位：沖裁外形C區(qū)、D區(qū)。 確定各工位的內(nèi)容由上面工藝過程分析可以設(shè)計(jì)出級進(jìn)模各有效工位的工序內(nèi)容。 工件沖壓部位 成型工藝方案設(shè)計(jì)該工件內(nèi)外形狀較復(fù)雜，經(jīng)過分析，得出最佳成型工藝方案：沖裁轉(zhuǎn)軸孔及導(dǎo)正孔→沖裁工件外形C區(qū)和D區(qū)→沖裁E區(qū)長條孔，沖裁工件外形F區(qū)，G處切舌→I處壓兩凸包，工件前端J處彎曲→K處彎曲→H處切斷分離、出件。 工件展開圖