【正文】 溫度對 CrWMn 鋼殘余奧氏體量的影響 圖 36 回 火溫度對 CrWMn 鋼沖擊韌度的影響 等溫淬火對提高 CrWMn 鋼的強(qiáng)韌性有顯著效果。由圖 34 圖 35 可見， CrWMn 鋼要獲得的硬度大于 60HRC，回火溫度應(yīng)不超過 200～ 220℃ ，在此溫度回火后，鋼中殘余奧氏體量也基本不變。當(dāng)大于 850℃ 淬火后，硬度也開始下降，這與鋼中殘余奧氏體量不斷增加和奧氏體晶粒長大，片狀馬氏體變粗有關(guān)。 由 圖 31， 圖 32， 圖 33可知，當(dāng)采用 800℃ 加熱淬火時，在獲得較高硬度（ 63HRC）的同時，還可以獲得最高的抗彎強(qiáng)度和韌性。 CrWMn 鋼的物理性能如 表 31 所示： 表 31 CrWMn 鋼的物理性能 臨界溫度 /℃ 密度 3g cm? ?? 電阻率 39。 以下是兩個備選的模具鋼： CrWMn 鋼和 T10A 鋼 ，下面分別作具體介紹。其中凸模還必須有良好的韌性，以防止由于承受較 強(qiáng)的彎曲和沖擊載荷造成折斷、崩刃而早期失效。凸、凹模正常失效一般是由于刃口部位的磨損。 對于形狀簡單、工作載荷輕的沖裁模，盡可能采用成本低的碳素工具鋼制造，只要熱處理適當(dāng)，完全可以達(dá)到使用要求。 圖 220 爆炸圖 3 模具材料的選用 選擇冷作模具鋼的基本原則是：首先滿足模具的使用性能要 求，兼顧模具鋼的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。 模具圖三維圖繪制 用 UG 畫出落料模具各零件的三維圖，然后用 UG 的 “裝配 ”功能模塊對各零件進(jìn)行裝配，使不同類零件顯示不同顏色便于分辨各個零件 ， 圖 219 所示為 合模狀態(tài)下的模具三維圖 。 圖 218 導(dǎo)料擋料裝置 其余固定螺釘及銷釘均由國家標(biāo)準(zhǔn)查得。 圖 216 彈性擋料銷 導(dǎo)料銷 工件外形精度要求不高，導(dǎo)料 采用兩個 d=14mm 導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料，由 《沖壓模具設(shè)計》 [19]表 查得導(dǎo)料銷的尺寸，其三維圖 如 圖 217 所示。 圖 215 凸凹模固定板 彈性擋料銷 本復(fù)合?？刂扑土喜骄嗟难b置為圓形彈性擋料銷， 其 特點 是 可以伸縮，不必再在落料凹模上鉆對應(yīng)的孔 來 防止不能合模 。該凸凹模固定板材料選用 45 鋼，熱處理后硬度為 HRC 43～ 48。凸模固定板形狀如圖 214 所示 。 圖 213 卸料裝置 凸模固定板、凸凹模固定板尺寸及 其材料的選擇 凸模固定板用于固定凸模，其外型尺寸為 315200mm，厚度為 20mm，固定凸模用的孔與凸模固定部分相適應(yīng)，固定方法是將凸模壓入凸模固定板內(nèi)并采用 H7/m6的配合關(guān)系。 卸料板三維圖如圖 212 所示。彈性卸料方式有壓料作用，沖裁件平整，廣泛應(yīng)用于復(fù)合模中。三維圖如圖 211 所示。 圖 210 模柄 墊板尺寸與材料確定 墊板裝在固定板與模座之間，作用是防止沖裁時凸模及凸凹模壓壞上下模座，上、下墊板厚度均取 10mm，二者外型尺寸均為 315 200mm。根據(jù)上模座厚度及初選的壓力機(jī)，選用 Φ5070 的 JB/T 模柄，模柄各尺寸由 《沖壓模具設(shè)計》 [19]表 確定，其三維圖見圖 210 所示 。 導(dǎo)套選擇 A 型導(dǎo)套，三維圖 見圖 29，為了使導(dǎo)柱、導(dǎo)套潤滑充分，在導(dǎo)套上開設(shè)有兩個油槽。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 12 表 22 中間導(dǎo)柱 模架的尺寸參數(shù) 圖 28 模架 三維圖 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 根據(jù) 《沖壓模具設(shè)計》 [19]表 ， 選擇 GB/T 的導(dǎo)柱兩個，尺寸為 35230和 40230； 選擇 GB/T 的導(dǎo)套兩個，尺寸為 3512548mm 和 4012548mm。 根 據(jù) 《沖壓模具設(shè)計》 [19]表 選擇凹模周界 L=315mm， B=200mm，選擇 閉合高度 H=245～ 290mm的 中間導(dǎo)柱模架 ，模架 材料為 HT 200。選用模架時，主要依據(jù)產(chǎn)品零件的尺寸、形狀、材料、所用的機(jī)床性能、送料方式、生產(chǎn)批量等 [18]。 CrWMn鋼的耐磨性、熱硬性、強(qiáng)硬型均優(yōu)于碳素鋼，是使用較為廣泛的冷作模具鋼 [17]。 圖 27 沖孔凸模 d） 模具材料的選擇 凸凹模、落料凹模、沖孔凸模均采用 CrWMn 鋼， CrWMn 鋼具有高淬透性， 由于 W 形成碳化物，在淬火和低溫回火后有較多過剩碳化物，具有較高的硬度和耐磨性。 考慮到與下模座的匹配、安 便以及整套模具的外觀，將落料凹模做成 315200mm的外形，如 圖 26 所示 。 模具主要零部件的選用 凸、凹模外形尺寸及材料選擇 a）凸凹模外形的確定 凸凹模中的沖孔凹模采用斜壁式凹模 ，如圖 25 所示。 故沖孔凸模工作部分尺寸 ?凸 ，以 ～ 的間隙與沖孔凹模配合。 ? ? 14m a x 0D D x ??? ? ? ?凹 式（ 27） 其中 Dmax 為工件最大極限尺寸， max mm? ； 由 《冷沖模設(shè)計》 [14]表 35 查得x= ，且 ?? mm ， 代入得 沖 孔 凹 模 直 徑 為? ? 1 002 6 . 2 4 0 . 5 0 . 2 4 2 6 . 1 2 m mD ?? ?? ? ? ?凹 。 凸 模 和 凹 模 的 制 造 偏 差 11 0 .2 4 0 .0 8 m m33? ? ? ? ? ?凹，11 0 .2 4 0 .0 8 m m33? ? ? ? ? ?凹 ， ｜ δ 凸 ｜ +｜ δ 凹 ｜＝ ＞ mm， 故不滿足分別加工時｜ δ 凸 ｜＋｜ δ 凹 ｜＜ Zmax－ Zmin 的要求，故采用單配加工。單配加工法是用凸模和凹模相互配合的方法來保證合理間隙。 表 21 J2340 型壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 型號 標(biāo)稱壓力/kN 滑塊行程/mm 行程次數(shù) /(次/min) 連桿調(diào) 節(jié)長度 /mm 最大裝 模高度 /mm 模柄孔尺寸 直徑 深度 /mm J2340 400 80 45/90 65 330 Φ5070 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 9 計算凸、凹模工作部分尺寸，確定其制造公差 a） 注意事項 冷沖模的沖裁間隙是重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對模具的沖裁質(zhì)量、刃口的應(yīng)力分布以及模具的磨損速度有很大的影響 [16]，制造模具時常用分別加工法和單配加工法來保證合理間隙。 圖 24 計算壓力中心坐標(biāo)系 2）將工件周邊分成若干段直線和圓弧，求出各段長度及壓力中心的坐標(biāo)尺寸 ，數(shù)值如下： 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 8 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 X 0 22 44 77 110 77 44 22 22 Y 45 0 L(長度 ) 45 44 66 66 44 3) 計算壓力中心 A 的坐標(biāo)位置 對于 Y 軸， 利用各處分力矩等于合力矩的原理，即可解得： 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 901 2 3 4 5 6 7 8 918450 4 5 . 8403l x l x l x l x l x l x l x l x l xX l l l l l l l l l? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式（ 24） 對于 X 軸，同理： 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 901 2 3 4 5 6 7 8 99 0 6 7 . 5 2 2 . 5403l y l y l y l y l y l y l y l y l yY l l l l l l l l l? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式（ 25） 復(fù)合模相當(dāng)于多凸模沖裁，沖孔的壓力中心為孔的中心，坐標(biāo)為 1122, ?? 對 于落料來說，凸模周長為 l0= 對于沖孔來說，凸模周長為 l1=? d=26= 則總壓力中心為 ： 0 41X ? ， 0 ? 選擇壓力機(jī) 在沖裁時，壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計算的沖壓力大 30% 左 右 ， 所 以? ?1 30% 375k NFF? ? ? ?壓 總 式（ 26） 式中， F壓 表示壓力機(jī)能夠提供的沖壓力； F總 表示沖裁過程所需的總的沖壓力 。 確定模具的壓力中心 計算復(fù)雜工件壓力中心是利用 合力對某軸之力矩等于各分力對同軸的力矩之和的力學(xué)原理求得。 推件力 公式為 ： F 推 = nk 推 F