【正文】 為 IT14 級，由于材料薄，模具間隙小，故凸凹模采用配做加工為宜。所以不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口的尺寸及公差。 零件圖的尺寸為： 圖 零件圖 （ 1） 連續(xù)模中落料模，計(jì)算凹模刃口尺寸， 按照一定的間隙 配做凸模。 即 δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － (Zmax－ Zmin)。 凹模磨損后減小的尺寸，按公式 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 計(jì)算 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 14+ +） ? = ? 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 5 δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 32+ +） ? = ? 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 75 δ 凹 ＝ δ 凸 － △ Ｚ＝ 1/4△ － △ Ｚ =1/4 = d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin－ δ 凹 ) δ0?凹 ＝ （ 10+ +） ? = ? 沖孔凹模為圓形，故可按 d 凹 =(dmin＋ x△ ＋ Zmin) /40?? 計(jì)算： 尺寸 R ? 磨損后減小 ，查表 X = 0. 5 d 凹 ＝ (dmin＋ x△ ＋ Zmin) /40?? =（ 4+ +） ? = ? （ 3） 凹模磨損后不變的尺寸，按公式 d ( d X ) 1 / 8D ? ? ? ? ?計(jì)算： 尺寸 R ? 磨損后不變的尺寸 d ( d X ) 1 / 8? ? ? ? ?凹 = (17 3 ) 3 1 / 8? ? ? ? = ? （ 4） 側(cè)刃孔尺寸可按公式 dδ0d (d X )?? ? ?凹 計(jì)算，取 dδ = 則dδ 0 . 0 2 0 . 0 20 0 0d ( d X ) ( 2 9 .6 0 .5 0 .0 3 ) 2 9 .6 2? ??? ? ? ? ? ? ?凹 由于現(xiàn)在凹?；旧隙疾捎镁€切割方法加工，精度可達(dá) 177。在留出不小于 研磨量的情況下， 采用線切割的機(jī)床加工凹模時，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可標(biāo)注為 ? （為機(jī)床的一般能達(dá)到的加工精度）。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 彈性元件的選用和計(jì)算 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料裝置的功用是在一次沖裁 結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸模或沖孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。 本設(shè)計(jì)零件厚度為 ，零件精度要求不高，所以采用彈性卸料。彈性卸料板形孔與凸模的單面間隙可以取 ～ ，厚料與硬料可取大植。 卸料板凸臺的高度： H＝ 導(dǎo)料板的厚度－板料厚度＋（ ～ ） mm＝ 4mm 彈性元件的選用和計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中只進(jìn)行彈壓卸料的彈簧進(jìn)行計(jì)算和選用。 卸料彈簧 的選用： （ 1） 初步確定彈簧的個數(shù) N，一般 2～ 4 個，本設(shè)計(jì)選用 4 個，使受力均勻 。凸模固定板厚度為 16mm。但斜壁孔的加工存在難度，增加成本，在此處暫不采用。磨損后刃口形成倒錐形狀，可能使沖成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難，但直壁刃口凹模，刃口強(qiáng)度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便。本零件采用這種形式。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 所以取 h＝ 4mm， b＝ 1mm。 凹模有效面積矩形的對稱中心應(yīng)與壓力中心重合，以便使模柄的中心線 通過壓力中心。則修正后的凹模有效面積矩形的長度l 與寬度 b 分別為： L ＝ b ＝（ ） 2＝ 其面積分布情況如 圖 所示： ??3 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 凹模有效面積 （ 3） 計(jì)算凹模外形尺寸 從凹模有效面積矩形 l b 向四周擴(kuò)大一個允許的凹模壁厚 C 值 ， 即 30mm，即為凹模外形尺寸 L B 的尺寸。 凸模 （ 1） 凸模的設(shè)計(jì)原則 為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都 須滿足如下三個原則： ① 精確定位 凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時造成啃模。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出。凸模的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 所示 ， 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 沖孔落料凸模 沖孔凸模 采用標(biāo)準(zhǔn) A 型的圓凸模。落料凸模采用 直通 式凸模。 其結(jié)構(gòu)形式 ??5 如圖所示： 鉚翻后磨平 圖 鉚接結(jié)構(gòu)圖 對于沖孔凸模，將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工成型的長圓形， 通過 固定板固定。 凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常時凸模壓入固定板內(nèi) 。此設(shè)計(jì)中圓形沖 孔凸模斷面面積最小，故只對其進(jìn)行校核。 其中 d4t ? ＝ 20，查《沖壓模具與制造》 P103 表 99，知 [ σ ] 1000 ~ 1600?壓 MPa，取 1000MPa， τ＝ 706Mpa，則： 4 τ 4 7 0 6 2 . 8 6 2 0[ σ ] 1 0 0 0?? ? ?壓 （ ） 所以 Pσ [σ ]F??壓 壓 成立，即該沖孔凸模承壓能力足夠。 （ 2）定位的方向與位置選擇 ， 定位的方向與位置應(yīng)使操作方便，送料方向從右至左或從前至后較為合適，前者導(dǎo)向點(diǎn)最好設(shè)計(jì)在后側(cè)，后者導(dǎo)向點(diǎn)設(shè)計(jì)在左側(cè)較為合適。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 （ 3） 處理好粗定位與精定位的關(guān)系 ， 多工位級進(jìn)模等在多工序聯(lián)合沖壓時，往往設(shè)有初始定位（粗定位）和最終定位（精定位）所構(gòu)成的復(fù)合型定位機(jī)構(gòu)，上、下工序的定位形式應(yīng)力求一致，粗定位要服從精定位，以防止相互矛盾。 （ 5）多工序沖壓各工序沖壓基準(zhǔn) ， 沖壓件的全部工序應(yīng)保證定位基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，否則容易增大定位誤差。 （ 6） 應(yīng)保證定位的可靠和沖壓的安全 ， 定位機(jī)構(gòu)必須遠(yuǎn)離產(chǎn)生細(xì)小廢料或切屑的地方，否則這些廢料和切屑的混入，常會影響定位工作和定位尺寸精度。 定位零件機(jī)構(gòu)與應(yīng)用 條料靠著導(dǎo)料板一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn)，以免送偏。 材料比較薄，右側(cè)裝有承料板有利于條料平穩(wěn)進(jìn)入，提高沖裁質(zhì)量。查表選導(dǎo)料板的高度 H＝ 4mm。其定距精度比擋料銷定距高。側(cè)刃定距既適合于手工送料，也適合于自動或半自動送料。 由于材料的厚度在 以下，且精度要求不高，所以 選用 IA 型省料。 結(jié)構(gòu)件與安裝 凸模固定板 用凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷釘孔的設(shè)置。 一般取其厚度等于凹模厚度的 60%～ 80%，此處取 20mm。 固定板內(nèi)形尺寸則根據(jù)凸模形狀確定 。 模柄 模柄是連接上模與壓力機(jī)的零件。 并加銷釘防止轉(zhuǎn)動。 模柄為 直 徑 d＝ 50mm， 高度 L＝ 105mm 的 A 型壓入式模柄 。 圖 模柄 A50 105 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 墊板 墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用 是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單 位壓力，保護(hù)模座以免被凸模端面壓陷而影響模具的正常工作。 在此 確定墊板的外形尺寸為 160mm160mm8mm。 模架 模架是由上下模座、模柄及導(dǎo)向裝置 (最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套 ) 組成。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺面上。一般模架均已列入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時，應(yīng)加以正確選用。 模架形式 標(biāo)準(zhǔn)模架中，應(yīng)用最廣的是用導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架。當(dāng)沖裁板厚在 以下的模具時，選用 H6/h5 配合的 Ⅰ 級精度模架。 在這里選用 H6/h5 配合的 Ⅰ 級精度的 對角 導(dǎo)柱模架， L 為 160mm， B 為160mm， H 最大為 200mm 最小為 160mm， 下模座 2H 為 160mm160mm45mm， 上模座 1H 為 160 mm160mm40mm。在選用時應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于 10~15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為 ~1mm。 導(dǎo)柱 1 32mm160mm（ ） 導(dǎo)套 1 32mm80mm （ ） 導(dǎo)柱 2 28mm160mm（ ） 導(dǎo)套 2 28mm80mm （ ） 模具閉合高度校核 模具的閉 合高度 H 模具 是指模具在最低工作位置時上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度。壓力機(jī)裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時，滑塊底平面與壓力機(jī)工作臺上的墊板上平面之間的高度。當(dāng)連桿調(diào)節(jié)至最短時為壓力機(jī)的最大裝模高度 Hmax；當(dāng)連桿調(diào)至最長時為壓力機(jī)的最小裝模高度 Hmin。最小裝模高度 Hmin 為 215mm。 () 則代入數(shù)據(jù)得： Hmin+10mm＝ 170mm≤ H≤ Hmax－ 5mm＝ 195mm，加墊塊滿足要求。如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)的滑塊底面尺寸與工作臺面尺寸，模具的模柄與滑塊的模柄孔尺寸，模具下模座下彈頂裝置的平面尺寸與壓力機(jī)工作臺面孔的尺寸等都必須相適應(yīng)，才能使模具正確的安裝和正常使用。具體如下 : 銷釘 : 2— Ф 8 50 GB119— 86 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 2— Ф 8 55 GB119— 86 2— Ф 6 12 GB/T — 2020 4— Ф 4 15 GB119— 86 螺釘 : 8— M12 45 GB70— 85 4— M4 8 GB70— 85 4— M6 15 GB70— 85 模具自制零件的材料及熱處理要求 上、下模座： HT200 模 柄： 45 鋼、 43～ 48HRC 墊 板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 凸模固定板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 導(dǎo) 料 板 ： 45 鋼、 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC 卸 料 板 ： 45 鋼、 43～ 48HRC 凹 模 ： T10A、 60～ 64HRC 凸 模 ： T10A、 58～ 62HRC 壓力機(jī)的選用與校核 壓力機(jī)的選用 [8] 所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出來的總沖壓力 250kN；壓力機(jī)的最 大裝模高度應(yīng)大于或等于 170mm(沖模閉合高度 +5mm)；工作臺板尺寸應(yīng)能滿足沖模的正確安裝。但需要在工作臺面上加設(shè)墊板。 6 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算 彎曲力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 彎曲力的計(jì)算 （ 1） 彎曲過程有兩步，第一步是凸模向下運(yùn)動的彎曲， 彎曲按照自由彎曲計(jì)算， U 形件彎曲使用帶反頂板的 U 型彎曲模具，但不進(jìn)行校型彎曲時，反 頂壓力的彎曲力按式計(jì)算： ??11 22bU pBt σ 80 13 00F ( ) ( ) 96 57 11 88 6 Nr t 3 ??? ? ??? （ ） 式中 B──彎曲線長度 （ mm）； t──板料厚度 （ mm）； bσ ──材料抗拉強(qiáng)度 （ MPa）； pr ──彎曲凸模圓角半徑 （ mm） 。 由于采用側(cè)壓滑塊的結(jié)構(gòu)，側(cè)壓力是通過斜楔行 塊傳遞給滑塊的，取斜楔的角度為 60， 故總彎曲力為： 39。 對于有彈性頂件裝置的自由彎曲可按照 u uF 1 .1 1 .2??，壓 （ ） （ FF ）進(jìn)行驗(yàn)算 u uF 1 .1 1 .2?? ，壓 （ ） （ FF ）＝ （ 11886+5943） ＝ （ ） 按上述要求可選用 J23— 開式雙柱可傾壓力機(jī) ??3 。由文獻(xiàn) [11] 可知，彎曲回彈 θ? 和曲率回彈量 ρ? 表示。因 R小 ＝ 3＜ 6t＝ 3mm,所以對彈簧片 的小圓角僅考慮角度回彈，卸載后彎曲件的彎曲角度發(fā)生變化，而彎曲半徑的變化是很小的，可以不予考慮。 大圓角曲率回彈量為： ρ??R大 － R凸 ＝ 68－ = 又由公式 39。ar ar? 得 39。 oa r 33 .5 32a 15 .7r 68?? ? ? （ ）式中 a ── 設(shè)計(jì)的凸模的中心角 39。r ── 沖壓得到彎曲的半徑 由回彈前后的曲率半徑算得大圓角的角度回彈量為 1θ? ＝ 。 模具處于閉和狀態(tài)下壓在模具中的彈簧片尺寸，顯然該工件的彎曲回彈 簧量較大。 彎曲模工作部分尺寸的確定 凸模 和凹模 形狀 凸模形狀為了便于加工，采用直通方型的方式，凸模上部的圓柱是矩形彈簧的導(dǎo)向桿，至下止點(diǎn)時，凸模的上頂面與墊板接觸，對工件施加凸模上部圓柱的直徑稍大于彈簧內(nèi)徑（ Φ27mm ），取 Φ30mm 。 凹模形狀為了便于加工，采用直通型號的方式，制作工藝過程中采用線切割的方式，從而保證加工的精度，中間階梯孔是為了通入 頂件桿進(jìn)行定位的，使工件在完成第一次彎曲時