【正文】 圖 沖壓設(shè)備的選取 通過校核，選擇開式雙柱固定臺式壓力機(jī)JA21160能滿足使用要求。 彎曲模設(shè)計實例——活接叉彎曲模的設(shè)計 設(shè)計任務(wù)圖52 1為某電器上使用的活接叉彎曲件，材料45鋼，料厚3mm，大批量生產(chǎn)。圖52 1 活接叉彎曲件 沖壓工藝分析 45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的彎曲成形性能?？刹榈么瞬牧纤试S的最小彎曲半徑，而零件彎曲半徑，故不會彎裂。計算零件相對彎曲半徑，卸載后彎曲件圓角半徑的變化可以不予考慮，而彎曲中心角發(fā)生了變化，采用校正彎曲來控制角度回彈。：由以上分析可知，該零件沖壓工藝性良好，可以沖裁和彎曲。采用三套單工序模生產(chǎn)。采用復(fù)合模和單工序彎曲模生產(chǎn)。采用連續(xù)模和單工序彎曲模生產(chǎn)。方案二需兩副模具，且用復(fù)合模生產(chǎn)的沖壓件形位精度和尺寸精度易保證，生產(chǎn)效率較高。方案三也需兩副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。通過對上述三種方案的綜合分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。彎曲件平面展開圖見圖52 2，兩孔中心距為46mm。該零件是校正彎曲，校正彎曲時的彎曲力和頂件力為 對于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大得多，故一般可以忽略，即 ≥生產(chǎn)中為安全，取≥，根據(jù)壓彎力大小，初選設(shè)備為JH23—25。根據(jù)零件形狀特點，沖裁模的凸、凹模采用分開加工方法制造。查得凸、凹模最小間隙，最大間隙，所以。沖孔尺寸，凸、凹模制造公差。說明所取的與合適，考慮零件要求和模具制造情況，可適當(dāng)放大制造公差為： ， 。落料R9mm，屬于半邊磨損尺寸。說明所取的與合適，考慮零件要求和模具制造情況，可適當(dāng)放大制造公差為：， ?？仔木?6177。圖52 3 可能的排樣方式比較方案a和方案b，方案a是少廢料排樣，顯然材料利用率高，但因條料本身的剪板公差以及條料的定位誤差影響，工件精度不易保證，且模具壽命低，操作不便，排樣不適合連續(xù)模，所以選擇方案b。現(xiàn)選用規(guī)格為3mm1000mm1500mm的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時，每張板料能出的零件總個數(shù)。、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為 計算每個零件的面積，則材料利用率為。圖52 4 零件的排樣圖，材料厚度3mm，45鋼的抗剪強(qiáng)度取500MPa，沖裁力基本計算公式。排樣時零件前后對稱，所以只需計算壓力中心橫坐標(biāo)，如圖52 5所示建立坐標(biāo)系。圖52 5 壓力中心的計算 沖壓設(shè)備的選用1. 沖孔落料連續(xù)模設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾臺壓力機(jī)JC23—63，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：630kN滑塊行程：120mm最大閉合高度：360 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：80 mm滑塊中心線到床身距離：260mm工作臺尺寸：480 mm710 mm工作臺孔尺寸：φ250mm模柄孔尺寸：φ50 mm80 mm墊板厚度：90 mm根據(jù)彎曲力的大小，選取開式雙柱可傾臺壓力機(jī)JH23—25，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：250kN滑塊行程：75mm最大閉合高度：260 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：55mm滑塊中心線到床身距離：200mm工作臺尺寸：370 mm560mm工作臺孔尺寸：φ260mm模柄孔尺寸：φ40 mm60mm墊板厚度：50 mm 模具零部件設(shè)計（1）標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計算凹模周界的大小。凹模的寬度。（2）其它零部件結(jié)構(gòu)凸模固定板與凸模采用過渡配合關(guān)系，即20mm，平面尺寸與凹模外形尺寸相同。導(dǎo)料板高度查表取12mm，擋料銷高度取4mm。則其承受的壓應(yīng)力為查得鑄鐵模板的為90～140MPa，故 。模具采用壓入式模柄，根據(jù)設(shè)備的模柄孔尺寸，應(yīng)選用規(guī)格為A50105的模柄。下模座的輪廓尺寸為255mm110mm。2）凹模圓角半徑凹模圓角半徑不應(yīng)過小，以免擦傷零件表面，影響沖模的壽命，凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時坯料會發(fā)生偏移。3）凹模深度凹模深度過小，則坯料兩端未受壓部分太多，零件回彈大且不平直，影響其質(zhì)量；深度過大，則浪費(fèi)模具鋼材，且需壓力機(jī)有較大的工作行程。圖52 7 凹模結(jié)構(gòu)圖4）凸、凹模間隙根據(jù)U形件彎曲模凸、凹模單邊間隙的計算公式得 5）U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。因此，凸、凹模的橫向尺寸分別為 （2）彈頂裝置中彈性元件的計算由于該零件在成型過程中需壓料和頂件，所以模具采用彈性頂件裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下1）確定橡膠墊的自由高度 認(rèn)為自由狀態(tài)時，頂件板與凹模平齊，所以 由上兩個公式取。結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為φ17mm，則其直徑D為4）校核橡膠墊的自由高度~，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。 沖孔落料連續(xù)模裝配圖有了上述各步計算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，便可以對模具進(jìn)行總體設(shè)計并畫出沖裁裝配圖如圖52 8所示。圖52 8 沖孔落料級進(jìn)模1下模座 11螺釘 3導(dǎo)柱 5擋料銷 6導(dǎo)料板 7導(dǎo)套 121銷釘 9導(dǎo)正銷 10上模座 12落料凸模 13模柄 14防轉(zhuǎn)銷 16墊板 17凸模固定板 18沖孔凸模 19卸料板 20凹模 彎曲模裝配圖由上述各步計算所得的數(shù)據(jù)，對彎曲模具進(jìn)行總體設(shè)計并畫出裝配圖52 9所示。圖52 9 彎曲模裝配圖2螺釘 3彎曲凹模 4頂板 5銷釘 6模柄 7凸模 8銷釘 9定位板10下模座 11頂料螺釘 12拉桿 13托板 14橡膠 15螺母 拉深模設(shè)計實例——保護(hù)筒拉深模的設(shè)計 設(shè)計任務(wù)圖53 1所示是一金屬保護(hù)筒，材料為08鋼，材料厚度2mm，大批量生產(chǎn)。圖53 1 保護(hù)筒零件圖 零件工藝性分析08鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級別鋼，具有良好的拉深成形性能。3. 精度分析零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。 零件工藝計算零件的材料厚度為2mm，所以所有計算以中徑為準(zhǔn)。（2）確定坯料尺寸由無凸緣筒形拉深件坯料尺寸計算公式得（3）判斷是否采用壓邊圈零件的相對厚度，經(jīng)查壓邊圈為可用可不用的范圍，為了保證零件質(zhì)量，減少拉深次數(shù)，決定采用壓邊圈。所以，每次拉深后筒形件的直徑分別為由上計算可知共需4次拉深。第四次拉深后筒形件的直徑為。拉深工序件圖如圖53 2所示。落料尺寸為φ，落料凹模刃口尺寸計算如下。將以上各值代入≤校驗是否成立。（2）首次拉深凸、凹模尺寸計算，由公式確定拉深凸、凹模間隙值，查得，所以間隙，則首次拉深凹模。，長1000mm的條料，則每張板料所出零件數(shù)為，長1500mm的條料，則每張板料所出零件數(shù)為經(jīng)比較，應(yīng)采用第二種裁法，零件的排樣圖如圖53 3所示。因為拉深力與壓邊力的和小于落料力，即，所以，應(yīng)按照落料力的大小選用設(shè)備。（1）拉深凸、凹模尺寸計算 mm，拉深凸、凹模間隙值仍為3mm，則拉深凸、凹模尺寸分別為（2）拉深力計算根據(jù)以上力的計算，初選設(shè)備位J23—10。（1）拉深凸、凹模尺寸計算因為零件標(biāo)注外形尺寸（）mm，所以要先計算凹模，即拉深凸模（2）拉深力計算 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)以上計算，同時考慮拉深件的高度選取開式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—40，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：4000kN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：65 mm滑塊中心線到床身距離：250mm工作臺尺寸：460 mm700 mm工作臺孔尺寸：250 mm360 mm模柄孔尺寸：φ50 mm70 mm墊板厚度：65mm考慮零件的高度，選取開式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—80，以保證拉深的順利操作，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：800kN滑塊行程：130mm最大閉合高度：380 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：90mm滑塊中心線到床身距離：290mm工作臺尺寸：540 mm800 mm模柄孔尺寸：φ60mm80 mm墊板厚度：100mm 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定（1）標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計算凹模周界的大小。凹模壁厚。以上計算僅為參考值，由于本套模具為落料拉深復(fù)合模，所以凹模高度受拉深件高度的影響必然會有所增加，其具體高度將在繪制裝配圖時確定。模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計算結(jié)果，查得模架規(guī)格為：上模座200mm200mm45mm，下模座200mm200mm50mm，導(dǎo)柱32mm190mm，導(dǎo)套32mm105mm43mm。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格為A50100的模柄。模柄采用凸緣式模柄，規(guī)格為A6090。圖53 4 落料拉深復(fù)合模裝配圖1下模座 123螺釘 4凹模 5導(dǎo)柱 6擋料銷 7導(dǎo)套 8凸凹模固定板 9上模座 11模柄 13橫銷 14打桿 15推件塊 1224銷釘 17凸凹模 18卸料版 19拉深凸模 20壓邊圈 21頂桿 第二次拉深模裝配圖 第二次拉深模裝配圖如圖53 5所示。要求設(shè)計其成形模具。工序安排為落料，拉深，預(yù)沖孔，翻邊等。 襯套翻邊工藝計算在平板毛坯上沖孔后進(jìn)行翻邊，工藝計算包括兩方面的內(nèi)容：一是確定底孔直徑，二是核算翻邊高度。需要采用多次翻邊或其他工藝方法獲取工件高度（如兩次翻邊之間可增加退火軟化工序，對變形區(qū)進(jìn)行加熱翻邊等工藝方法）襯套的翻邊高度小于最大翻邊高度，所以能夠一次翻邊成翻邊前毛坯如圖54 3所示：圖54 3 翻邊前毛坯計算翻邊計算翻邊力以上各式中 ——翻邊系數(shù)；——極限翻邊系數(shù)，由，經(jīng)查；——翻邊前毛坯頂孔直徑, ——翻邊后孔口的中徑, ——翻邊圓角半徑, ——翻邊高度, ——翻邊后工件高度, ——翻邊力, N——材料厚度, ——材料的屈服強(qiáng)度，這里 襯套翻邊模的裝配圖翻邊模采用倒裝結(jié)構(gòu)，使用大圓角圓柱形翻邊長模，制件預(yù)沖孔套在導(dǎo)正銷上定位，壓邊靠壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)彈頂器壓邊，制件若留在上模由推件器推出，選用對角滑動導(dǎo)向模架，根據(jù)固定板尺寸和閉合高度選用250KN雙柱可傾壓力機(jī)。圖54 4 襯套翻邊模裝配圖圖54 5凸模圖54 6 凹模圖54 7 凸模固定板圖54 15 壓料板 成形模設(shè)計實例二 ——罩蓋脹形模的設(shè)計 設(shè)計任務(wù)圖55 1所示為一金屬罩蓋，材料為10鋼。圖55 1 罩蓋 脹形模工藝分析脹形屬于伸長成形。對空心毛坯的脹形，如圖55 2所示，如果毛坯的長度不是很長，脹形時其長度就會縮短，這說明脹形區(qū)以外的材料向脹形區(qū)內(nèi)補(bǔ)充，使脹形區(qū)的徑向拉伸變形得到緩解，而使切向的拉伸變形為最主要的變形，脹形脹破就是切向拉力過大引起的，為了不脹破，需要限制切向最大拉應(yīng)變不超過材料的許用伸長率[]。圖55 2 對空心毛坯的脹形 罩蓋脹形模工藝計算脹形件毛坯尺寸的計算（1）計算毛坯直徑當(dāng)脹形件留有一段不變形時，毛坯的直徑等于不變形段的直徑，如圖55 3（a）所示。可取41mm(a) 局部脹形 (b)全長脹形圖55 3 空心毛坯脹形工藝參數(shù)（2）計算側(cè)壁脹形的脹形系數(shù)，該脹形系數(shù)：。（3）計算毛坯高度對于一個具體的脹形件，其高度往往是有限的，脹形時兩段一般不固定，任其自由收縮，可以縮小脹形區(qū)板厚的變薄程度，故脹形工序件的高度或長度應(yīng)比制件高度增加一收縮量。式中：由幾何關(guān)系可以計算出取為50，故脹形前毛坯外徑為41，高為50，如圖55 4所示圖55 4 毛坯尺寸脹形力的計算：（1）計算單位脹形力單位壓力分為兩種情況計算。本例近似按兩端不固定的方式，因此計算（2）計算脹形力側(cè)壁靠橡膠的受壓脹開成型，當(dāng)模具閉合時被彈簧壓緊，然后脹形。罩蓋脹形模的裝配圖如圖555所示。 脹形模的零件設(shè)計該脹形模的主要零件如圖55 6至圖55 14所示。圖55 13 壓料螺釘圖56 1 燈罩