【正文】 ①壓應(yīng)力校核 根據(jù) ≥ 4 其中 材料抗剪強度 MPa t 材料厚度 mm 凸模最小直徑 mm 凸模材料許用壓應(yīng)力 mm 因為 4 4 1 380180 84mm 而所設(shè)計的凸模 142 mm ≥ 84 mm 所以所設(shè)計的凸模符合要求 ②彎曲應(yīng)力校核 根據(jù) 其中 凸模材料彈性模量 mm 凸模大端直徑 mm C 系數(shù)查參考文獻 [15][表 287]取 C 0191 因為 148 mm 而設(shè)計的凸模 L 66mm148mm 所以所設(shè)計的凸模符合要求 〔 4〕拉深時 ①凸凹模徑向尺寸的確定 確定凸模和凹模徑向尺寸時應(yīng)考慮模具的磨損和拉深件的回彈尺寸公差只在最后一道工序考慮該工件只須一次拉深采用標(biāo)注外形尺寸的尺寸標(biāo)注方式如圖 34 所示拉深凸凹模徑向尺寸可用公式 3637 進行計算 公式 36 公式 37 查參考文獻 [2][表 4 28 有壓邊圈拉深時單邊間隙值 ]取單邊間隙 1～ 11t 則取 1 那 么 z 2 查參考文獻 [2][表 4． 30 圓形拉深模凸凹 圖 34 外形尺寸標(biāo)注方式 模的制造公差 ]根據(jù)材料為 H62 料厚 t 1mm 且工件直徑尺寸為Φ 39mm 所以取 0035mm 0020mm 則 mm 即為 385mm 385352 36535mm 即為 365mm 公式 2627 中 凹模徑向尺寸 mm 凸模徑向尺寸 mm 拉深件外形最大尺寸 mm 凹模凸模制造公差 mm ②凸凹模圓角半徑 1 凸模圓角半徑 凸模圓角半徑對拉深 工作有影響當(dāng)過小時彎曲變形大危險斷面容易拉斷當(dāng)過大時毛坯底部的承壓面積小懸空部分加大容易產(chǎn)生底部的局部變薄和內(nèi)皺該工件為一次拉深 ≥ t 則取 15mm 2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑對拉深工作影響很大當(dāng)過小時毛坯被拉入凹模的阻力就大拉深力增大易使工件產(chǎn)生劃痕變薄甚至拉裂還使模具壽命降低當(dāng)過大時會使壓邊圈下的毛坯懸空使有效壓邊面積減小易起皺拉深凹模圓角半徑確定的原則是在不產(chǎn)生起皺的前提下凹模圓角半徑越大越好一次拉深時凹模的圓角半徑可由表35 查得 表 35 一次拉深凹模的圓角半徑 拉深件形式 毛坯的相對厚度 100 20～ 10 10～ 03 03 ～01 無凸緣 4～ 6 6～ 8 8～ 12 有凸緣 8～ 12 12～ 15 15～ 20 注鋼材取較大值有色金屬取較小值 根據(jù)毛坯的相對厚度 100 在 20～ 10 范圍內(nèi)所以 4～ 6t 4～ 6mm 又因為該制件的材料為 H62 故取較小值即 4mm 36 橡膠的選用 卸料橡膠的選用 〔 1〕假設(shè)考慮了模具結(jié)構(gòu)選用 4 個圓筒形的聚氨脂橡膠則每個橡膠所承受的預(yù)壓力為 825N 〔 2〕確定橡膠的橫截面積 A 取 20 查參考文獻 [1][表 335 橡膠壓縮量與單位壓力 ]取 25MPa 則 A 330mm 〔 3〕確定橡膠的截面尺寸 選用直徑為Φ 16mm 的卸料螺釘取橡膠上螺釘過孔的直徑 d 20mm 則橡膠外徑D 可根據(jù)公式 38 計算得出 公式 38 mm 為了保證足夠的卸料力可取 D 32mm 〔 4〕計算并校核橡膠的自由高度 橡膠的自由高度可由公式 39 計算得出 即為 公式 39 公式中 橡膠的自由高度 mm 卸料板的工作行程 mm 橡膠的極限壓縮率 橡膠的預(yù)壓縮率 假設(shè)該模具中卸料板的工作行程為 11mm 則 mm 當(dāng)滿足此式即 05≤ ≤ 15 時所選橡膠符合要求在該模具中因 為 ＝＝ 13755 所以所選橡膠符合要求橡膠的安裝高度 mm 那么取 39mm 頂件橡膠的選用 〔 1〕該模具中采用一個頂件橡膠圈則其所受的力為 3850N 此橡膠的截面尺寸由公式 310 計算得出 公式 310 mm 式中 彈性模量 MPa 壓力 N 承壓面積 mm2 壓縮應(yīng)變 選用直徑為Φ 35mm 的空心螺紋管取橡膠的螺紋管過孔 d 40mm 因為 所以≈ 106mm 〔 3〕橡膠的自由高度可由公式 311 計算得出 公式 311 則 mm 式中 橡膠自由高 度 mm 橡膠在工作時的壓縮量 mm 橡膠預(yù)壓縮量 工作行程末的橡膠壓縮量 對此橡膠圈進行校核當(dāng)所選橡膠滿足此式 05D≤ H≤ 15D 時所選橡膠符合設(shè)計要求此模具中 05D 05 106 53mm15D 15 106 159mm 因為 H 60mm 即 5360159 mm 滿足 05D≤ H≤ 15D 關(guān)系式所以預(yù)選橡膠符合要求 第 4 章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 41 初定模具閉合高度 在設(shè)計沖裁時所選用壓力機的裝模高度與沖模的閉合高度應(yīng)滿足以下關(guān)系式 H15≥ H 模≥ H210mm 式中 H1 壓力機的 最大裝模高度 mmH 模模具的閉合高度 mmH2 壓力機的最小裝模高度 mm 從上式表明壓力機選擇后所設(shè)計的模具應(yīng)該使其閉合高度 H 模不能大于壓力機的最大裝模高度 H1 否則模具就不能在壓力機上使用反之模具的閉合高度 H模小于壓力機的最小裝模高度 H2 時模具也不能在壓力機上使用該壓力機的 H1 270mmH2 27055 215mm 因此初定模具的閉合高度 H 模應(yīng)在 270mm 到 215mm 之間 42 落料拉深沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu) 如圖 41 所示 1 下模座 2 導(dǎo)柱 3 凸凹模固定板 14 凸凹模 15 落料凹模 6 壓邊圈 7 擋料銷 8 彈壓卸料板 9 導(dǎo)套 10 橡膠圈 11 凸凹模固定板 12 墊板 13 螺釘 14 銷釘 15 上模座 16 頂板 17 模柄 18 打桿 19 螺釘 20 頂桿 21 卸料螺釘 22 沖孔 凸模固定板 23 沖孔凸模 24 凸凹模 225 頂件器 26 銷釘 27 螺釘 28 推桿 29 下頂板 130 螺紋管 31 頂件橡膠圈 32 下頂板 233 鎖緊螺母 圖 41 端蓋復(fù)合?？傃b圖 本模具的上下模座采用后側(cè)導(dǎo)柱模座裝在上模部分的主要工作零件有件 23沖孔凸模件 22 沖孔凸模固定板件 24 凸凹模 2 及件 11凸凹模固定板 2 配合后與件 12墊板件 15上模座疊在一起用螺釘連接后再用銷釘固定裝在下模部分的 主要工作零件有件 4凸凹模 1和件 3凸凹模固定板 1配合后與件 5落料凹模件 1下模座疊在一起用螺釘連接后再用銷釘固定利用裝在下模座上的導(dǎo)柱和裝在上模座上的導(dǎo)套配合后的滑動來完成開模及合模 此副模具是將落料拉深沖孔三道工序合在一套模具內(nèi)完成的復(fù)合模整個沖壓過程如下所述 當(dāng)上模部分在壓力機的壓力作用下向下運動到一定位置時件 5 落料凹模與件 24凸凹模 2首先完成落料工序而件 24凸凹模 2在第二道工序拉深中又作為拉深凹模使用與件 4 凸凹模 1 完成拉深工序為了保證先落料后拉深件 4 凸凹模 1應(yīng)低于件 5落料凹模至少一個材料厚度在本套模具中材 料厚度為 1mm上模繼續(xù)下行件 4 凸凹模 1 在第三道工序沖孔中又作為沖孔凹模使用在拉深結(jié)束后與件 23沖孔凸模完成沖孔工序沖孔廢料由上至下落至凸凹模 1及件 1下模座的排料孔中最后從彈頂裝置的空心螺紋管中落下 工件沖壓完成后上模上行此時裝在下模部分的彈性元件將回彈產(chǎn)生彈力使件 28 推桿推動件 6 壓邊圈將工件從件 4 凸凹模 1 中推出當(dāng)上模上行到一定位置后壓力機上的橫桿推動件 18打桿使件 16頂板向下運動從而使連接在頂板上的三根頂桿推動件 25頂件器下行把工件從件 24凸凹模 2中頂出由于件 6壓邊圈在件5 落料凹模中的活動距離以及件 25 頂件 器在件 24 凸凹模 2 中的活動距離都有限因此模具的閉合高度應(yīng)予以控制邊框廢料由件 8 彈壓卸料板從件 24 凸凹模 2 上卸下完成了一次沖壓過程 第 5 章 模具主要零件的設(shè)計與選用 在冷沖壓生產(chǎn)中對于每一套沖模都形成一個完整的獨立的整體是由各種不同的零部件組合而成的按每個零件在模具中作用不同主要分為工藝性零件和結(jié)構(gòu)性零件兩大類 51 工藝性零件 工藝性零件是直接去完成沖壓工序的零件即與材料或沖壓件發(fā)生直接接觸的零件其中包括成形零件定位零件卸料零件等 成形零件 成形零件有凸模凹模凸凹模等其所用材料熱處理要求 及技術(shù)條件等對于簡化模具設(shè)計與制造提高模具壽命降低成本縮短生產(chǎn)周期都具有十分重要的意義 凸凹模 1 如圖 51 所示為非標(biāo)準(zhǔn)件在沖壓過程中該零件既作為沖孔凹模又作為拉深凸模其工作部分的尺寸已經(jīng)在第 2 章中計算得出根據(jù)沖壓件的形狀 精度等級并考慮凸凹模 1 的耐磨性模具的使用壽命 圖 51 凸凹模 1 等因素選用 Cr12MoV 因為此種材料的熱處理變形小尺寸穩(wěn)定性好淬火硬度達 60～ 64HRC 〔 2〕凸凹模 2 在沖壓過程中該零件既作為拉深凹模又作為落料凸模其選擇材料時考慮的因素與凸凹模 1 大致相同只是工作部 分尺寸的計算有所區(qū)別因此該零件的材料也選用 Cr12MoV 淬火硬度達 60～ 64HRC 〔 3〕沖孔凸模 凸模按工作斷面形狀區(qū)分有圓形方形矩形不規(guī)凸 則形狀模根據(jù)沖壓件形狀此處選用圓形凸模 凸模結(jié)構(gòu)形式如圖 52 所示此種凸模用來沖Φ 8～ 30mm 的孔而沖壓件上孔的尺寸為Φ 14mm 所以采用此種凸模較為合理考慮其所受沖擊力耐磨性韌性及經(jīng)濟上合理性的等方面的要 求該零件的材料選用 Cr12MoV淬火硬度達 58～ 62HRC 圖 52 圓形凸模 〔 4〕落料凹模 凹模刃口形式采用刃口無斜度的因為此種形式的刃口有