【正文】 序。本次設(shè)計(jì)還需要選擇模架，初步擬定選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，尺寸規(guī)格的選擇還需要進(jìn)一步的計(jì)算。確定模具的壓力中心后計(jì)算沖裁力，頂件力，彎曲力等，算出總力后即可根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典選擇壓力機(jī)的種類及型號。再確定模具的主要結(jié)構(gòu)要素，如確定送料方式，確定卸料方式。再確定一下螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量與尺寸。查找零件與裝配的技術(shù)要求，以及各零件的材料、硬度和規(guī)格，最后用計(jì)算機(jī)繪制正式的裝配圖，再由指導(dǎo)教師指定零件圖，用計(jì)算機(jī)繪出圖紙，標(biāo)明尺寸，技術(shù)要求以及形位公差、粗糙度等，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查無誤后，CAD 出圖。安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 5 第 2 章 零件的工藝分析 設(shè)計(jì)題目內(nèi)容圖 21 零件圖原始資料：如圖 21 所示蓋板零件材料：為 Q235；厚度：為 3mm；生產(chǎn)批量：屬于大批量生產(chǎn) 材料的性能Q235 是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。 沖壓成型工藝分析此工件為 Q235，厚度為 3mm, 具有良好的沖壓性能，適合沖裁，具有良好的沖壓工藝性。選取合理的模具類型、結(jié)構(gòu)，采用最經(jīng)濟(jì)的制模工藝。該沖壓件的形狀較為簡單對稱, 彎曲部分有 R= 的圓角過渡。Q235 ???壓性能較好, 孔與外緣的壁厚較大, 復(fù)合模中的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。 沖裁工藝方案的確定通過工藝分析我做出了兩個方案：（1）落料、沖孔、彎曲在同一模具中加工成型；（2）兩套復(fù)合模具，落料、沖 定位孔為一套模具，沖 孔和彎曲在一套模具。 模具結(jié)構(gòu)型式的確定模具結(jié)構(gòu)型式的確定是一項(xiàng)關(guān)鍵的內(nèi)容。必須考慮到工件成形后，如何脫模方便。倒裝式復(fù)合模成形后工件留在上模，只須在上模裝一推出裝置，借助模具的合模力就可以輕松的將工件給卸下來。 排樣的確定 搭邊值的確定排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊數(shù)值取決于以下因素：（1）件的尺寸和形狀。（3）排樣的形式（直排、斜排、對排等） 。圖 22 排樣圖 毛坯材料利用率的計(jì)算零件所用的 （23）])640([2 mS ??????材料的利用率為安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 7 （24）000 ?????BlS? 沖裁壓力中心的確定如對毛坯進(jìn)行加工必須要用到壓力機(jī)。其出公式如下： （25a）121niniLXLX?????? （25b）121niniLYLY?????本次設(shè)計(jì)中制件的結(jié)構(gòu)為中心對稱圖形，且材料分布均勻，因此壓力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心點(diǎn)處。這五種力的共同作用才能完成模具的運(yùn)動。第二套模具有沖孔力、彎曲力、頂件力、卸料力四種力共同作用完成零件的成型，并為選壓力機(jī)做準(zhǔn)備。b? abMP350??所以 ??落 b 726?? t ..18 ? .1KN6527361F????落式中 ——分別為毛坯落料力、沖孔力8落 彎曲力的計(jì)算ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 8 U 形件彎曲 （27）trFb???式中 ——自由彎曲力（N） ；自 K——安全系數(shù)，一般取 K=； B——彎曲件的寬度（mm） ； T——彎曲件的材料的厚度（mm） ； r——彎曲件的內(nèi)圓角半徑（mm） ； ——彎曲材料的抗拉強(qiáng)度（ ） ，查課本 ， 取 440b?aMPb?aMP則 ????自F所以第二套模具的沖裁力為： ????自 卸料力、頂件力、推件力的計(jì)算 （28）FK??卸卸 （29）推推 n （210）頂頂式中 、 、 分別為卸料力、推件力、頂件力的系數(shù)，由表 21 取卸F推 頂=， =， =。F、 、 、 依次為沖裁力、卸料力、推件力、頂件力（N） 。經(jīng)查閱模具大典，可選取公稱壓力為 1000kN 和 160kN開式可傾工作臺壓力機(jī)，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為如表 22 所示。第 3 章 模具的結(jié)構(gòu)計(jì)算 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算是本次設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)解決的對象，其中包括落料的凸、凹模刃口尺寸；以及沖孔的凸、凹模刃口尺寸。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對比較簡單，適合采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的凸凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。 確定凸、凹模間隙及制造公差查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 318 得凸、凹模間隙 ??材料除了 和 有公差要求外其余為自由公差，取 IT14 級，???X=，凸凹模制造公差按 IT7 級精度選取，由《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》附錄表 D 查得：工作臺板厚度/mm 110 60安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 11 對于沖 孔： =??凹??對于沖 孔： =；6凹對于落料尺寸 ： =；凹??對于落料尺寸 26mm: =；凹對于落料尺寸 40mm: =；凹??對于落料尺寸 161mm: =。凸 凹、 ——凸、凹模的制造公差；?凸 凹——最小沖裁間隙；minZ——磨損系數(shù),與沖件精度有關(guān)；x——沖裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照 IT14 設(shè)計(jì)；?——落料件公稱尺寸（mm）；D所以落料（）: mx 5)) ??? ???????（（ 凹凹 ?ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 12 mZxD 59)) ??? ?????（（ 凸凸 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =??落料（26mm）: 745)) ??? ???????（（ 凹凹 ?Z 85)6..) ???（（ 凸凸 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =??落料（40mm）: 693)) ??? ???????（（ 凹凹 ?Z 3)4..) ???（（ 凸凸 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =??落料（161mm）: 516)) ??????????（（ 凹凹 ?Z 16)..) ???（（ 凸凸 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =?? 沖孔時凸凹模刃口尺寸計(jì)算式中查詢《沖壓工藝學(xué)》根據(jù)公式，沖孔以凸模為基準(zhǔn) （33）0=dx????凸凸 （ ） （34）min0Z凹凹 凸 （ ）安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 13 式中 ——沖件的公稱尺寸（mm）；d 、 ——沖孔凸、凹模刃口尺寸(mm)；凸 凹、 ——凸、凹模的制造公差；由表 31 查??；?凸 凹 ——最小雙邊合理間隙（mm）；minZ——磨損系數(shù),與沖件精度有關(guān)；x——沖裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照 IT14 設(shè)計(jì)；?所以沖孔（ ）：?? mxd ) ??? ????）（（ 凸凸 ?Z 7)46.()( ???凹凹 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =??沖孔（ ）：6? mxd ) ??? ???????）（（ 凸凸 ?Z 8)4.()( ???凹凹 ?式中 x 查《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》表 317 得，x=； 查附錄表 D， =?? 彎曲凸、凹模的刃口尺寸計(jì)算彎曲凸、凹模間隙，凸、凹模制造公差按 IT7 級精度選取 (35).)5.~(???凹模寬度尺寸ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 14 (36)dLd?????0)5.(凸模寬度應(yīng)按凹模寬度尺寸配制，并保證單方面間隙為 C，即 (37)0)2(pCLdp???式中 ——彎曲凹、凸模寬度尺寸（mm）；pdL——彎曲件外形基本尺寸（mm）；C——彎曲模單邊間隙（mm）；——彎曲件偏差（mm）；?、 ——彎曲凸模、凹模制造公差，采用 IT7 級。安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 15 彎曲凹模高度 H= (38).7m296083?自F取 H=44mm，彎曲凹模的最小厚度取 36mm，則凹模板的周界尺寸為：橫向 B=250mm 縱向 L=100mm此凹模板周界尺寸是按照最大的尺寸來計(jì)算的，這樣更加有利于強(qiáng)度的保證，是比較保守的選擇。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)，尺寸見表 32。所謂模具的閉合高度 是模具在最低工作位置時，上、下模座之間的距離。 （39）maxmin5+10??式中 、 ——壓力機(jī)的最大和最小裝模高度；i ——模具的閉合高度。校核成功，滿足條件。 H 模具各零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 16 彎曲凹模設(shè)計(jì)由于每種制件的形狀和尺寸不同，因此沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件也有許多不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凹模結(jié)構(gòu)形式很多。結(jié)構(gòu)如圖 31 所示：圖 31 彎曲凹模 沖孔凸模的設(shè)計(jì)圓形凸模 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，圓形凸模有以下 3 種形式如圖 3－2 所示。其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 3－3 所示：安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 17 圖 33 沖孔凸模 凸凹模的設(shè)計(jì)該凸凹模為沖孔凹模、彎曲凸模。凹凸模結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 34 所示。 墊板的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)沖模時，由模板所承受壓力的大小來判斷是否加裝墊板。在沖孔凸模固定板和模板之間加置一淬硬的墊板，從而提高了沖模耐用度。材料采用 45 號鋼。 H 定位零件的設(shè)計(jì)定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；送料定距的定位零件有用擋料銷、側(cè)刃等；在本次設(shè)計(jì)中使用的是定位銷。6?ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 18 模柄的選擇模柄的直徑根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔徑確定,模柄孔的尺寸為 。圖 35 模柄 連接件與緊固件的選取下模座與下凸模固定板的固定選用 M1256 的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑d=8mm、長度 l=60mm 的圓柱銷。卸料板用 M577 的圓柱頭卸料螺釘連接。如圖 36安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 19 圖 36 下模座上模座的尺寸與形狀與下模座基本相同。差別在與上模座厚 H=50mm,下模座厚度為 H=60mm。 模具材料的選用選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則：1. 根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；2. 根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；3. 滿足加工要求，應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形??； 4. 滿足經(jīng)濟(jì)性要求。沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鋼、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。由于沖裁模主要用于各種板料的沖切成形,其刃口在工作過程中受到強(qiáng)烈的摩擦和沖擊,所以要求模具工作材料具有高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。所有凸模及凹凸模均采用耐磨性和耐沖擊性極強(qiáng)的 T10A 材料。墊板、凸模固定板、推板、打料桿、定位銷、卸料板、均采用 45 鋼。橡膠塊選用硬橡膠。A 型滑動導(dǎo)套、導(dǎo)柱采用 20 鋼。整套模具中的凸模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包含彎曲凸模、沖孔凸模。整套模具中的彎曲沖孔凹模加工也比較難，特別是彎曲凹模，因?yàn)橛屑庸ぞ纫螅庸ば枰貏e注意。ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)