【正文】 量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。 沖壓力的計(jì)算 沖裁力和彎曲力的計(jì)算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。 用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力Ｆ一般按下式計(jì)算： F=KLtτ b 公式（ 54） 式中 F— 沖裁力； L— 沖裁周邊長(zhǎng)度； t— 材料厚度； τ b— 材料抗剪強(qiáng)度； Ｋ — 系數(shù)； L= 2+ 2= 系數(shù)Ｋ是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般?。?=。 彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。 1）自由彎曲時(shí)的彎曲力公式 V形彎曲件： bVz KBtF rt?? ? ； U 形彎曲件： bUz KBtF rt?? ? ； 式中： VzF 、 UzF —— 自由彎曲力； B—— 彎曲件的寬度； t—— 彎曲件厚度； r—— 內(nèi)圓彎曲半徑； b? —— 彎 曲材料的抗拉強(qiáng)度； K—— 安全系數(shù)，一般取 。 表 3 單位校正彎曲力 單位（ MPa） 3）計(jì)算 本彎曲件彎曲部分， 2 處 U 形彎曲， 2處 V 形彎曲。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在 凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。 表 64 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤ ＞ ~ ~ ~ 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 24 頁 ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ~ ~ ~ ~ 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： 1） .對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 3） .形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可 以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 模具刃口尺寸的計(jì)算 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z271—— 86 規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號(hào) C表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 2）、間隙對(duì)模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越 嚴(yán)重，所以過小的間隙對(duì)模具壽命極為不利。 3）、間隙對(duì)沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。間隙對(duì)卸料力推料力的影響比較顯著。但間 隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃?，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 Cmin。 根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。其間隙暫取厚度的 12%，所以由公式： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 26 頁 Zmin=厚度 12% 公式（ 59） 取中間間隙可得： Zmin=1 12%= 由于工件形狀較簡(jiǎn)單，所以可分別加工凹、凸模。沖裁件精度 IT10 以上， X取 1. 沖裁件精度 IT11~IT13,X取 . 沖裁件精度 IT14， X取 。由前面所述，該工件的相對(duì)彎曲半徑等于最小相對(duì)彎曲半徑，那么，凸模的圓角半徑應(yīng)等于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑，即 tR =2mm。另外，凹模兩側(cè)的圓角半徑必須相等，否則會(huì)引起板料偏移。由于采取級(jí)進(jìn)模彎曲，且 r=3mm，因此，取 aR =3mm。 對(duì)于 U 型彎曲件，如果彎曲件直邊較長(zhǎng)，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度值見下表： 表 4 彎曲 U型件的凹模深度（ mm） 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 28 頁 凹模的具體尺寸見凹模零件圖。但在模具設(shè)計(jì)中，必須考慮到要使模具閉合時(shí)，模具的工作部分與工件能緊密 貼合，以保證彎曲質(zhì)量。間隙過小會(huì)加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的壽命。 表 5 間隙系 數(shù) C值（單位 mm） 當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，間隙值應(yīng)適當(dāng)減小，可以取 Z/2=t。當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上 。 1）彎曲件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 03()4 ddLL ??? ? ? 凸模尺寸為 0()ppdL L Z ???? （或凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙Z/2） 2) 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4 ppLL ??? ? ? 凹模尺寸為 0()ddpL L Z ???? （或凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙 Z/2） 式中： L—— U 形彎曲件基本尺寸， mm； pL 、 dL —— 凸、凹模工作部分尺寸， mm；? —— 彎曲件公差， mm； p? 、 d? —— 凸、凹模制造公差， 選用 IT7~IT9 級(jí)精度， mm；Z/2—— 凸、凹模單面間隙。 凹模尺寸為 03()4 ddLL ??? ? ? L1=( ) + 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 30 頁 = + mm L2=( ) + = + mm 凸模尺寸為 03()4 ppLL ??? ? ? L1=(38+ ) = mm L2=(67+ ) = mm 7 主要零部件設(shè)計(jì) 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 凹模洞的類形 常用凹模洞口的類形如圖 6 所示： 圖 6 其中圖 a、 b、 c 為直筒式刃的凹模，其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 31 頁 作部分 尺寸不變，廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的精密制件。一般復(fù)合模上出件的沖裁模用圖 a、 c型，下出件的沖裁模用圖 b或圖 a型，圖 d、 e型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大（如α＝ 300時(shí)，刃磨 時(shí)，其尺寸增大 凹模錐角α，后角β和洞高度 h，均隨制件材料厚度增加而增大，一般取α＝ 15＇～30＇ β＝ 20＇～ 30＇ h=410mm 綜上所述及其對(duì)工件孔 分析，選擇 a 型凹模洞口，取 h=12mm，周邊為 1mm。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度，剛度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的如圖 7 所示 凹模的厚度為 : 1+ kb (≥ 15) 凹模壁厚度為 c=(～ 2)H (≥ 30～ 40mm) 式中 b 為沖裁件的最大外形尺寸； K為系數(shù) ,是考慮板料厚度影響的系數(shù)可以《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 2． 8． 2 中查得代入數(shù)據(jù)可得沖 孔凹模 落料凹模： H= = 取 H=50mm 模具的其它零件 模具除簡(jiǎn)單沖模外，一般沖模多利用模架的結(jié)構(gòu)。根據(jù)查閱的內(nèi)容及分析，此級(jí)進(jìn)?？蛇x用對(duì)角導(dǎo)柱模架導(dǎo)、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，有偏心裁荷時(shí)容易歪斜，滑南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 32 頁 動(dòng)不夠平穩(wěn)，可從左右前三個(gè)方向關(guān)料操作比較方便。所選模架的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖 8 所示： L =300mm B=280mm 上模座： 300 280 40 下模座 300 280 60 導(dǎo)柱， 32 190 導(dǎo)套 32 105 43 Hmax=210 Hmin=170mm 其余尺寸見上下模座零件圖，可以《沖壓手冊(cè)》沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)件選擇。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 33 頁 圖 9 d=30 ?? D=32 ?? D1=42mm h=78mm h2=30mm h1=5mm b=2mm a= d1(H7)=6+ d2=11mm 卸料板 卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲埂寄Ｉ贤葡聛?，此外在進(jìn)模比較復(fù)雜的模具中，卸料板還具有保護(hù)小凸模作用，常用的卸料板結(jié)構(gòu)形式及適用范圍見表1124和第八章級(jí)進(jìn)模表 810《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》卸料板的尺寸可根據(jù)《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》表 1125 查得，本模具選用剛性卸料板。 導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套） 導(dǎo)向裝置指得是模架上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。固定板和具體形狀尺寸見零件圖所示。 根據(jù)擬選壓力機(jī) J23— 63，查開式壓力機(jī)參數(shù)表得： Hmax＝ 460mm, Hmin＝ 210mm,H1＝ 80mm. 將以上數(shù) 據(jù)帶入公式 71，得 140＜ H＜ 365 H=240mm 經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度 H=240mm，在 140mm～ 365mm內(nèi)，且開式壓力機(jī) J23— 63最大裝模高度 250mm,大于模具閉合高度 240mm , 可以使用。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： 460mm 最大裝模高度： 250mm 工作臺(tái)尺寸（前后 左右）： 710mm 480mm 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 37 頁 模柄孔尺寸： 50mm70mm 最 大傾斜角度： 300 9 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件。 圖 91 裝配圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 38 頁 10 模具的安裝調(diào)試 模具的安裝調(diào)試 確定裝配方法和裝配順序 采用直接裝配法。分組裝配的有凸模和模柄裝配。 ]14[ 裝配 要點(diǎn) 〔 1〕 按裝配圖標(biāo)題欄準(zhǔn)備模具零部件。 〔 3〕 裝配凸模，凸模固定板組件 ① 將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷 ② 將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接 ③ 端面磨平 〔 4〕 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。 〔 6〕 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷 〔 7〕 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度 。 〔 10〕 試沖 將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 39 頁 參考文獻(xiàn) [1]陳為國(guó) .螺母盒彎曲成形模具設(shè)計(jì) .模具技術(shù)， [2]姜奎華主編 . 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 199 6062 [3]沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組 . 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 199 150154 [4]鈑金沖壓工藝手冊(cè)編委會(huì)編著 . 鈑金沖壓工藝手冊(cè) [M]. 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， 198 167172 [5]沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)編寫委員會(huì) . 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [M]. 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， 1995455 [6]候義馨 . 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [M]. 北京 :兵器工業(yè)出版社， 199 6265 [7]盧險(xiǎn)峰 . 沖壓工藝模具學(xué) [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版 社， 199 4446 [8]胡亞民 . 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 重慶 :重慶大學(xué)出版社， 20 1517 [9]劉湘云 . 鄒金統(tǒng)主編 . 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [M]. 北京 :航空工業(yè)出版社， 199 1617 [10]陳尖嗣 . 郭景儀主編 . 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù) [M]. 北京 :北京出版社， 199 6265 [11]張鼎承主編 . 沖壓機(jī)械化與自動(dòng)化 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 198 9295 [12]張毅主編 . 現(xiàn)代沖壓技術(shù) [M]. 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社， 199 102105 [13]許發(fā)樾主編 . 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè) [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 199 164166 [14]Tomesani. of a tensiondriven[M].