【正文】 17 模柄 18 固定件與定位元件 19 彈性元件 20 其他零件 21 模架閉合高度及壓力機有關(guān)參數(shù)的校核 22 公稱壓力 22 滑塊行程 22 閉合高度 22 壓力機工作臺面的尺寸 23 落料沖孔復合模總裝圖設(shè)計 23 落料沖孔復合模工作過程 23 主要零件加工工藝的編制 24 落料沖孔復合模的安裝與調(diào)試 28 模具裝配順序 28 模具的調(diào)試 285 翻邊彎曲復合模 29 模具工作部分尺寸計算 29 彎曲工作部分計算 29 翻邊刃口尺寸 29 彎曲時模具的圓角半徑與凹模深度 30 彎曲回彈量 30 沖壓力的計算和設(shè)備的選擇 30 翻邊力的計算 30 彎曲力的計算 30 選擇沖壓設(shè)備 31 模具設(shè)計 32 翻邊凸模 32 凸凹模 32 凹模 33 凸模 33 凹模固定板 34 卸料裝置 34 頂出裝置 34 模柄 35 模架 36 固定于定位元件 36 其他零件 36 模具閉合高度和壓力機有關(guān)參數(shù)的校核 37 公稱壓力 37 滑塊行程 37 閉合高度 37 壓力機工作臺面的尺寸 38 彎曲翻邊復合模總裝圖設(shè)計 38 彎曲翻邊復合模的工作過程 39 主要零件加工工藝的編制 39 彎曲翻邊復合模的安裝與調(diào)整 42 模具的調(diào)整 426 總結(jié) 45謝 辭 46參考文獻 47從而使得沖壓這項技術(shù)的不斷改進與創(chuàng)新，模具設(shè)計及制造的水平實現(xiàn)快速的提升。而沖模是將金屬或非金屬材料單個加工及批量加工成型所需要沖件的專門的工具。而沖壓技術(shù)廣泛運用于板料的加工中沖壓成型中，在現(xiàn)代汽車、電器、航空等行業(yè)中，廣泛應(yīng)用到鈑金件?？梢?，沖模在沖壓加工中占有舉足輕重的地位。當今工業(yè)生產(chǎn)的先進設(shè)計技術(shù)和新工藝的發(fā)展運用在模具的設(shè)計和制造中，讓人們更能體會到模具在現(xiàn)代工業(yè)中的實用價值。而我國的模具制造技術(shù)相對于發(fā)達國家而言，還存在著非常大的差距，根本無法滿足國內(nèi)市場對模具的需求，許多高精密等高檔模具還需要從國外進口。作為機械制造行業(yè)的后輩，學習模具相關(guān)的知識就顯得尤為重要。在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，盡可能使設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)簡單，操作安全，還需要考慮模具的制造周期以及經(jīng)濟性是否符合現(xiàn)代工業(yè)的要求。要求所設(shè)計模具結(jié)構(gòu)可能簡單，以降低成本，提供加工效率。 材 料：08F 生產(chǎn)批量：200萬 零件的沖壓工藝分析零件內(nèi)外形結(jié)構(gòu)比較復雜，精度要求為IT13，內(nèi)孔精度要求為IT11~IT12，生產(chǎn)批量為200萬次，4個Φ10的內(nèi)孔翻邊高度一致，是一個包括落料、沖孔、翻邊、彎曲（雙向）等多種工序的復雜零件，零件材料較薄，且工件左右和前后兩端不對稱，整體尺寸不太大，產(chǎn)量較大，故要求所設(shè)計模具結(jié)構(gòu)更加合理、經(jīng)濟、可靠，使得沖壓件的生產(chǎn)應(yīng)具備較低的成本和較高的生產(chǎn)效率[]。 零件的力學性能分析該零件的加工材料為08F，為優(yōu)質(zhì)碳素鋼；經(jīng)查資料，可知其機械性能如表21。零件厚度t=，對于該零件的尺寸來說，成型比較容易。 零件的精度和粗糙度沖裁件的外形輪廓所能達到的經(jīng)濟精度一般要低于IT11級，而內(nèi)孔所能達到的經(jīng)濟精度要低于IT10級。查表得08F材料的最小彎曲半徑為：故不會發(fā)生彎裂。 最小彎曲邊高度進行直角彎曲時，如果彎曲的直立部分過小，將會生產(chǎn)出形狀不規(guī)則或穩(wěn)定性不好的零件[3]。即彎曲最小直邊高度=；而該工件的直邊高度為符合要求。 最小圓角半徑?jīng)_裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角出要盡量避免尖角，而以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理和沖壓時的開裂，減少沖裁時的崩刃和過快磨損。沖孔的孔徑與孔的形狀、材料的力學性能、材料厚度和模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)[3]。復合沖裁時，因模壁過薄而容易破損，一般情況下，當沖孔邊緣與沖孔外形邊緣不平行時其值不應(yīng)小于板料厚t，平行時其值不小于[3]。綜上分析可得，工件滿足加工工藝要求，可采取先落料、沖孔，后彎曲、翻邊成形。 最大翻邊高度翻邊時孔不破裂所能達到的最小m值，稱為極限值表示[3]。工藝上，實際的翻邊系數(shù)一定要大于或等于材料所允許的極限翻邊系數(shù)，不然進行內(nèi)翻邊沖壓時，孔會發(fā)生破裂而影響沖壓件的質(zhì)量。（2）校核最大翻邊高度其中：D=；零件可以一次翻邊h=3mm的高度，而不需要再進行二次翻邊。 工藝方案的確定 落料；②；③，④翻邊；⑤首次彎曲成形；⑥二次彎曲成形分析：該工件的加工需要落料、沖孔、翻邊、彎曲（雙向彎曲）4套單工序模進行沖壓。但需要通過制造4套單工序模，模具制造成本增高，經(jīng)過4個工序?qū)ぜM行加工，工件質(zhì)量不容易保證，而且生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)工件大批量生產(chǎn)的需要。先采用落料—沖孔復合模沖裁展開件（，再用彎曲翻孔復合模對工件進行沖壓成型（彎曲包括雙向彎曲）。但模具結(jié)構(gòu)相對較復雜。且生產(chǎn)效率相對也較高。即使用一套模具加工成型。對于特別復雜或孔邊距較小的沖壓件，在使用復合模沖制不容易時，可采用級進模逐步?jīng)_裁加工。方案比較：結(jié)合工件外形尺寸、生產(chǎn)批量和精度要求，工件外形尺寸大，生產(chǎn)批量屬大批量生產(chǎn)。使用級進模加工，雖然生產(chǎn)率高，但級進模模輪廓尺寸大，且制造加工工藝復雜，模具生產(chǎn)成本高，制造周期長。綜上所述，此次工件采用方案2進行加工。 落料沖孔復合模設(shè)計 工件展開尺寸計算如圖11所示的彎曲件是由直邊和圓弧組成，根據(jù)工件變形前后中性層長度不變的原則，來確定彎曲件毛坯的展開尺寸。圖41冷凝器側(cè)板展開圖合理的排樣是不僅能夠提高材料的利用率，更重要的是為了保證沖裁工件的質(zhì)量，條料不被拉入模具型腔內(nèi)而使模具造成不正常磨損，從而使模具的使用壽命得到保證。圖42排樣圖（2）確定搭邊值排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣的余料稱為搭邊值[3]。如果設(shè)置的搭邊值過小，送料過程產(chǎn)生偏差，就有可能沖裁出廢品率極高的工件。（3）材料的利用率此次沖裁選用無側(cè)壓裝置送料，則可有以下計算：①送料進距②條料寬度式中b——條料的寬度尺寸；——條料寬度的裁剪單向（負向）公差，與條料寬度和板料厚度密切相關(guān)關(guān)，=[2]；③材料的利用率式中：A——沖裁面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)沖裁廢料），由CAXA算出A=；n——一個進距內(nèi)沖裁件的數(shù)目[3]。 沖裁力、卸料力、和推件力的計算（1）沖裁力的計算沖裁力是指沖裁過程中的最大剪切抵抗力，計算沖裁力的目的是為了合理選擇壓力機（選擇多少噸位的沖壓設(shè)備）和設(shè)計模具（如選擇彈性元件等）[3]。——沖裁件落料的總周長，mm；用CAXA計算得L=307mm；t——材料厚度，mm；——材料抗剪強度，；參照表1中的值，這里取=280；K——系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損、凸模與凹模的間隙不均、材料性能的波動和材料厚度偏差等因素而增加的安全系數(shù)，常數(shù)K=[3]。⑤總沖壓力P因為模具采用彈性卸料裝置和下出料的復合模沖裁，故可得：計算壓力中心的目的是為了在設(shè)計模具時，將壓力機滑塊中心與模柄軸線重合，從而使模具能夠正常進行沖壓加工。用解析法求模具的壓力中心坐標，在工件上建立XOY坐標如圖43所示。式中：，…，——各線段壓力中心距離X軸坐標；，…，——各線段壓力中心距離Y軸坐標；——各線段長度。表41各線段尺寸及壓力中心坐標i10921031141251361470158165經(jīng)計算得到下列數(shù)據(jù)：將上面求得的數(shù)據(jù)代入公式，便能計算出壓力中心坐標（，）；故（，）=（，）。 壓力機的選用同時還要一定的力量儲備， F總=；（2）壓力機的行程大小適當；（3）所選壓力機的閉合高度和應(yīng)與沖模的閉合高度與相適應(yīng)，即滿足[3]；（4）壓力機工作臺面的尺寸必須大于下模座的外形尺寸，還有留有模具安裝固定的余地。墊板厚度：50mm因為本次加工的冷凝器側(cè)板展開件外形較復雜，故采用配作加工的方法，這樣可以降低基準件的加工精度要求，沖裁間隙是依靠配作來保證，而無需滿足加工偏差和間隙的關(guān)系式，更大大降低模具的加工成本。查資料可得各尺寸的極限偏差數(shù)值。B類尺寸：，C類尺寸：——mm；（1）落料時，選擇凹模作為基準件，進行落料沖裁過程中，工作部分發(fā)生磨損，刃口部分尺寸增大。經(jīng)查表得磨損系數(shù)=[3]；制件尺寸標注為，凸模計算尺寸如下：凸凹模的刃口尺寸按凸、凹模的實際尺寸按間隙配制，~。 模具設(shè)計倒裝復合模的生產(chǎn)效率比正裝復合模的生產(chǎn)效率高，而此次工件生產(chǎn)為大量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，此次設(shè)計采用落料凹模在上模的倒裝復合模。 卸料裝置卸料結(jié)構(gòu)用于條料、廢料從模具工作部分上卸下的裝置，有剛性卸料和彈性卸料兩種裝置[3]。（此次沖壓工件材料t=），在沖壓過程中，彈性元件起到壓料作用，使得制件得到較高的平面度高，卸料力一般比較小。結(jié)合此次設(shè)計的復合模，選用的推件裝置為上模裝有打桿、推件桿、推板與推件塊組成的剛性推出系統(tǒng)。（2）凸凹模外形尺寸凸凹模外形截面用于工件的落料，應(yīng)與工件外形相同，其刃口尺寸在根據(jù)凸、凹模的實際尺寸做配。由于模具中采用橡膠、卸料板組成彈性卸料裝置和凸凹模固定板把凸凹模固定在下模中，可計算凸凹模長度：式中：——凸凹模固定板厚度；——卸料板厚度；——預壓橡膠塊的厚度；凸凹模制造材料采用：Cr12MoV；熱處理：淬火、回火，硬度60~62HRC，其凸凹模圖見圖44。 凸模（1）凸模外形結(jié)構(gòu)、尺寸確定沖孔凸模截面尺寸與沖裁件孔形狀一致，即都為圓形截面。凸模長度：式中：L——凸模長度，mm；——凸模固定板厚度，mm；厚度按經(jīng)驗公式,這里取。沖孔和孔的凸模，因為它們的凸模直徑很小，故采用如圖45和圖46所示的凸模結(jié)構(gòu)形式（圖4圖46為安裝磨平后的實際尺寸），其最突出特點是適用于沖裁凸模直徑小的場合。經(jīng)查資料可得，凸模允許的相對最小直徑（d/t）min=~[]?？椎臎_裁力而推件力大約取1000N，則實際的壓力應(yīng)增加30%，則故凸模的強度與剛度滿足要求。通常采用經(jīng)驗公式計算凹模尺寸：凹模厚度：取H=25mm。式中：K——系數(shù)，查表得K=[3]；——工件展開最大長度尺寸，mm。所以凹模的總長為：凹模的總寬度為：式中：——工件展開最大寬度尺寸，mm。凹模的刃口形式有很多種，而階梯型刃口凹模，刃口厚度較大，將推件塊安裝于凹模內(nèi)，因其導向好，特別適用于把制件反向推出、材料較薄的復合模中，故此次采用階梯型凹模刃口。模架按導向形式的不同，有滑動導向模架、滾動導向模架、滑動導向鋼板模架、導板模模架[3]?？紤]橫向和縱向送料都比較方便，且沖裁時偏移力不大，故選用后側(cè)導柱（GB/T —1990），其特點是導向裝置裝在后側(cè)。（2）上、下模座模座分為上模座和下模座，它們既是沖模全部零件安裝的基體，又承受和傳遞沖裁力，因此需要有足夠的強度、剛度以及足夠大的外形尺寸。（3）導柱、導套導柱、導套的配合間隙：必須小于沖裁間隙。采用H7/r6壓入模座的安裝孔。導柱與導套的材料為：20鋼；熱處理：滲碳淬火，~、硬度58~62HRC。 模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機的滑塊上進行沖裁，模柄的形狀很多，而壓入式模柄因為能保證較高的同軸度和垂直度，被廣泛應(yīng)用于許多中小型模具[3]。特別注意的是：模柄的長度不能大于壓力機滑塊里模柄孔的深度，并且模柄直徑要和模柄孔相同。如圖47所示。圖47模柄模具中廣泛應(yīng)用內(nèi)六角螺釘和圓柱銷釘，其中M6mm~M12mm的螺釘和的銷釘最為常用。螺釘、